強化型カーソル効果に基づく光ファイバー温度センサー

GAO Jiale ,  

YANG Yuqiang ,  

MU Xiaoguang ,  

ZHANG Yuying ,  

LI Yuting ,  

LI Yitong ,  

摘要

強化型カーソル効果に基づく高感度光ファイバー温度センサーが提案された。このセンサーは温度に敏感なファブリ-ペロー干渉計(Fabry-Perot Interferometer, FPI)とサグナク干渉計(Sagnac Interferometer, SI)がカスケード接続されている。FPIはポリジメチルシロキサン(PDMS)で満たされた中空光ファイバー(HCF)によるPDMSキャビティで、SIは単一モード光ファイバーのループ内にパンダファイバーが融着された構造である。FPIとSIは逆の温度応答を示し、温度が上昇するとFPIの干渉スペクトルは徐々に赤方偏移し、SIの干渉スペクトルは徐々に青方偏移する。これにより強化型カーソル効果が生じ、その温度感度は単一のFPIまたは単一のSIよりもはるかに高く、増幅倍率は従来のカーソル効果よりも著しく高い。実験結果は、36~39℃の温度範囲でセンサーの温度感度が-57.85 nm/℃に達し、それは単独のFPIおよびSIの感度のそれぞれ44.8倍および30.8倍、従来のカーソル効果の増幅倍率のそれぞれ2.56倍および1.66倍であることを示している。このセンサーは高感度、安定性に優れ、製造コストが低いという利点があり、非常に良好な応用展望を有している。

关键词

光ファイバーセンサー;ファブリ-ペロー干渉計;サグナク干渉計;強化型カーソル効果;ポリジメチルシロキサン

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