Sensor de deformação acoplado de fibra micro-nano óptica

PENG Bao-jin ,  

LI Lian-qin ,  

MA Qian-qian ,  

WANG Meng-jiao ,  

WANG Zeng-hui ,  

摘要

Para realizar a medição de deformação de alta precisão, foi proposto um sensor de deformação baseado no acoplamento de fibras micro-nano ópticas de alta sensibilidade. Duas fibras monomodo, após remoção do revestimento, foram colocadas na plataforma de estiramento de fibra e enroladas uma na outra, configurando os parâmetros de estiramento necessários. O fluxo de hidrogênio foi aberto, e usando a chama de hidrogênio as fibras foram estiradas e queimadas para fabricar um acoplador de fibra óptica. Utilizou-se a forte característica do campo evanescente acoplado para realizar a medição da deformação. Através de medições repetidas do dispositivo, constatou-se boa reversibilidade. Para superar o problema da sensibilidade cruzada, devido às diferentes sensibilidades dos vales de interferência à temperatura e à deformação, utilizou-se uma matriz de coeficientes para resolver o impacto da temperatura sobre a deformação. Os resultados experimentais mostraram sensibilidade à deformação de 20,35 pm/με, com coeficiente de correlação linear correspondente de 99,9%. Este sensor de deformação demonstra alta sensibilidade, boa estabilidade e baixo custo em comparação a outros sensores, possuindo certo valor aplicado na detecção de segurança em construções.

关键词

Sensor de fibra óptica; acoplador de fibra micro-nano óptica; sensor de deformação; teoria de modos acoplados; detecção de segurança

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