Zur Lösung des Problems der begrenzten Empfindlichkeit von Glasfaser-Salinitätssensoren wurde ein hochsensitiver Glasfaser-Salinitätssensor auf Basis einer spärlichen Abtastung eines abstimmbaren Lasers und eines Fabry-Perot-Interferometers (FPI) vorgeschlagen. Durch Steuerung des Abtastintervalls des abstimmbaren Lasers, sodass es sich dem freien Spektralbereich (Free Spectral Range, FSR) des FPI annähert, wird ein noniusartiger Effekt im Spektrum erzeugt. Unter Bedingungen der spärlichen Abtastung erzeugt das Interferenzsignal eine einstellbare Hüllverschiebung im Spektrum, die die durch kleine Salzgehaltsänderungen verursachten Brechungsindexstörungen signifikant verstärkt, wodurch eine hochsensitive Detektion der Salzparameter ermöglicht wird. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass im Salzbereich von 20‰ bis 35‰ das Sensorsystem eine Sensitivität von bis zu 1,525 nm/‰ erreicht, was eine 9,24-fache Verbesserung gegenüber einem einzelnen FPI-Sensor darstellt. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden mit doppelkammerigen Interferometerstrukturen für den noniusartigen Effekt erfordert diese Methode kein zusätzliches Hilfs-FPI und ermöglicht eine flexible Steuerung der Systemempfindlichkeit sowie eine Verbesserung der Messgenauigkeit durch einfaches Anpassen des Abtastintervalls der abstimmbaren Laserquelle. Die Methode ist einfach umzusetzen, hoch kompatibel und besitzt breite Anwendungsperspektiven im Bereich der Umweltüberwachung der Meere.

abstimmbarer Laser;spärliche Abtastung;Noniuseffekt;Fabry-Perot;Glasfaser-Salinitätssensor