弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器的研究
2015-03-18余先伦张仔兵舒纯军
激光技术 2015年4期
余先伦,张仔兵,屈 勇,舒纯军
(1.重庆三峡学院信息与信号处理重点实验室,万州404000;2.重庆信息技术职业学院,万州404000)
引 言
光纤光栅传感器具有高分辨率、高精确性、电磁干扰影响低的特征,以及在传感点不产生电火花和不需要电功率支持等优点。光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)是由纤芯和周期排列的微平行孔包层构成的介质,强烈地依赖于设计细节,具有独特的传光特性,能够改进光纤通信系统和新型光电设备的性能[1-5]。PCF光栅主要利用沿PCF长度方向周期折射率或几何结构的扰动特性,能够兼具光纤光栅和PCF的特性,在航天工程、自动控制、油井监测及道路桥梁健康检测等诸多领域有广泛潜在价值。当前国际国内制作的PCF光栅主要有两类,PCF布喇格光栅和长周期PCF光栅。PCF布喇格光栅的光栅周期大约为1μm,能够用于温度和压力传感器中。长周期PCF光栅的光栅周期大约在100μm,具有很低的温度敏感性,可以不进行温度补偿[6-7]。
弯曲传感器是PCF光栅发展的一个重要方向。弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器主要利用光栅受到外界压力作用时会产生弯曲,在光栅中传播的光脉冲能量产生损耗和谐振波长发生漂移,通过检测能量损耗和波长漂移量就能够方便检测出外界参量的改变[8-9]。弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器机械光学转换部件少,光路封闭,在水下运动物体监测、各种危险火灾预警系统及建筑道路结构健康检测中有着广泛应用。
作者根据弯曲长周……
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