杨其锋， 陈晓宇， 吴庆玲

（河南工学院a.电子信息工程学院；b.新乡市嵌入式系统应用工程技术研究中心；c.图书馆，河南新乡453003）

0 引 言

目前，光纤传感器已广泛运用于军队、工农业、建筑业、医院行业及科技发展等行业，并且扮演着非常重要的角色［1-2］。尤其近些年来，越来越多用于测量应力与折射率的光纤传感器均已问世，如基于光栅的光纤传感器、基于光子晶体的光纤传感器（PCF）［5-6］、基于迈克耳孙光纤干涉仪［7］及其他基于微结构的光纤传感器［8-9］。Tabassum等［10］研制了基于光子晶体的应变传感器，经过实验测量，其对外界发生的应变感知灵敏度为3.02 pm/με；左路路等［11］基于双芯光纤研究了用于测量温度与应力的全光纤型传感系统，经过测量，其灵敏度可达1.25 pm/με；Netsuwan［12］基于大直径光纤锥研究出以干涉仪作为滤波器的应力传感器，实验结果显示在波长1 557 nm附近，其研制的传感器敏感度可达3 pm/με；2014年，Wang［13］以RIU为单位折射率设计并制作了多模光纤传感器，经过测量其灵敏度为32.2 nm/RIU；谭跃刚等［14］以化学腐蚀为方法研制了灵敏度可达216.21 dB/RIU的液体折射率传感器；后来Shen等［15］又研制出了基于Bragg光栅且折射率灵敏度可达14.41 nm/RIU的光纤传感器。但是以上这些传感器的制作工艺非常复杂、灵敏度一般且费用较高，不适合大批量生产。

基于以上分析，本文以MZI为基本原理，偏芯熔接为构造方法，光纤包层模和纤芯模对应力、折射率的敏感特性为机理，研制了可用于测量应力和折射率的新型光纤传感器。当外界施加不同的应力及测量不同浓度的甘油水时，传感器干涉光谱的波长都靠近短波移动，应力和折射率的灵敏度分别为7.00 pm/με和55.223 nm/RIU。……