吴根柱，林春婷，卢俊城，马倩倩

（浙江师范大学物理与电子信息工程学院，浙江金华321004）

1 引 言

近年来，光纤传感器因其自身体积小、传感性能优良、抗电磁干扰能力强、成本低和传输信息容量大等优点，越来越多地应用于桥梁检测、国防安全、医疗健康等领域［1-4］。其中，干涉型光纤传感器具有灵敏度高，结构简单的优点，干涉型光纤传感器又可以分为马赫-曾德尔（Mach-Zehnder，MZ）传感器［5］、Michelson 传感器［6］、Sagnac 环传感器［7］和Fabry-Perot 传感器［8］。MZ 光纤传感器原理简单，通过特殊结构设计可以测量温度［9］、应力［10］、曲率［11］，pH 值［12］和磁场强度［13］等大部分物理量。目前，利用MZ 干涉型传感器测量温度已有不少研究。陈家乐［14］等人基于双锥结构的单模-多模-单模干涉型温度传感结构测量温度，利用锥区增加灵敏度，灵敏度为0.051 nm/℃。辛鹏程等人基于一种多模-细芯-多模结构来测量温度，灵敏度为-0.042 4 nm/°C［15］。仲怡美等人利用单模-球形-少模-单模结构进行温度测量，温度灵敏度为0.030 nm/℃［16］。

七芯光子晶体光纤（Seven-core Photonic Crystal Fiber，SCPCF）是在一根光子晶体里引入缺陷形成7 个纤芯，即在PCF 里减少若干个空气孔［17-18］。因此，SCPCF 的模场面积和通信容量均较大，在非线性光学［19］，高功率超连续谱输出［20］等方面具有重要研究价值。然而，对七芯光子晶体的传感耦合特性分析比较少，且都是进行的数值仿真。耿鹏程等人利用有限差分光束传播法（Finite Difference Beam Propagation Method，

FD-BPM）分析了七芯PCF 的耦合特性，发现其耦合长度随着传输波长的增加而减小，随着纤芯与包层材料折射率之差和纤芯之间距离的增大而增大［21］。贾丽笑等人提出了一种六重对称结构的七芯准光子晶体光纤，并利用有限元法研究发现该光纤具有较短的耦合长度，并且通过减小孔间距、占空比、纤芯折射率和纤芯直径，耦合长度会相应地变短［22］。……