Características sensoriais do sensor de fibra óptica com cavidade Fabry-Perot não intrínseca elipsoidal

LI Gongye ,  

SHI Shenghui ,  

LUO Binbin ,  

ZOU Xue ,  

CHEN Jian ,  

ZHAO Mingfu ,  

摘要

Para a detecção de parâmetros físicos em ambientes microcomplexos, especialmente para atender aos requisitos de alta sensibilidade, baixo custo e resistência a interferências eletromagnéticas na detecção do índice de refração (Refractive Index, RI) e da temperatura, este artigo propõe um sensor de fibra óptica com cavidade Fabry-Perot (Fabry-Perot, F-P) não intrínseco de formato elipsoidal, com estrutura nova e fabricação simples. Primeiro, uma fibra monomodo (Single Mode Fiber, SMF) com a face final polida é inserida em um núcleo cerâmico, e na face final da SMF são fixados sucessivamente cola UV (UV胶) e óxido de grafeno (Graphene Oxide, GO), formando uma estrutura de tampa com sensor de fibra óptica de dupla cavidade F-P elipsoidal. Em seguida, foram realizadas análises teóricas e estudos experimentais das características de RI e temperatura do sensor. Os resultados experimentais mostram que, na faixa de RI de 1,3532 a 1,3912, com o aumento de RI, o espectro de interferência desloca-se para o vermelho, a sensibilidade de RI é de 119,1 nm/RIU, e o coeficiente de correlação linear entre RI e o deslocamento do comprimento de onda é de 0,99; na faixa de 20 a 60 ℃, a sensibilidade de temperatura do sensor é de 116 pm/℃. O sensor projetado possui vantagens como estrutura simples, forte capacidade anti-interferência, baixo custo de fabricação, espectro de saída estável e pequena área de detecção. Ao mesmo tempo, as propriedades físico-químicas únicas do GO oferecem boas perspectivas de aplicação no campo da detecção biológica de moléculas antigênicas, bactérias e vírus.

关键词

sensor de fibra óptica; cavidade Fabry-Perot; óxido de grafeno; índice de refração; temperatura

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