中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
光纖折射率傳感器在生物檢測，化學(xué)分析和環(huán)境監測中發(fā)揮了重要作用。與傳統的折射率傳感器相比，光纖傳感器具有緊湊的尺寸，耐腐蝕性和高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)。到目前為止，研究者們已經(jīng)提出了許多類(lèi)型的光纖折射率傳感器，例如基于表面等離子體共振、光纖布拉格光柵、長(cháng)周期光柵和干涉型光纖折射率傳感器。但是這些傳感器大多是基于跟蹤透射光譜的波長(cháng)偏移來(lái)測量折射率變化，然而在實(shí)際應用中，溫度變化也會(huì )造成光譜漂移，對折射率測量產(chǎn)生干擾，使得光纖折射率傳感器難以實(shí)用。
針對上述問(wèn)題，光電國家研究中心、光學(xué)與電子信息學(xué)院夏歷教授領(lǐng)導的研究組設計了一種利用雙波長(cháng)強度調制的干涉型光纖折射率傳感器(圖1)。傳感器是基于由標準單模光纖端面構成的FP腔。傳感系統利用兩個(gè)可調諧激光器和一個(gè)雙通道光功率計來(lái)測量傳感器對兩束激光的響應。由于兩束激光在干涉光譜上的相位差是恒定的，因此兩個(gè)波長(cháng)的響應數據分布滿(mǎn)足橢圓分布，待測液體的折射率可以由橢圓的長(cháng)軸長(cháng)度確定(圖2)。與傳統傳感器相比，溫度波動(dòng)只會(huì )影響測試數據在橢圓曲線(xiàn)上的分布狀態(tài)，并不會(huì )影響橢圓曲線(xiàn)的參數，因此這種傳感器能夠抵抗溫度波動(dòng)造成的影響。另外，這種傳感器校準過(guò)程十分方便，只需要測試兩種已知折射率溶液的響應，就能對傳感器進(jìn)行校準?？梢灶A測，這種傳感器在液體折射率傳感領(lǐng)域中有著(zhù)非常好的應用前景。
該研究成果“溫度驅動(dòng)的雙波長(cháng)強度調制光纖折射率傳感器”(Dual-wavelength intensity-modulated Fabry–Perot refractive index sensor driven by temperature fluctuation)在2018年9月1日發(fā)表于Optics Letters (Vol. 43， No. 17， pp. 4200-4203 )。
該項工作的得到了國家自然科學(xué)基金面上項目(項目編號61675078)的資助。
