高灵敏光子晶体光纤温度传感器的特性分析

Abstract

针对填充液体的光子晶体光纤温度传感器灵敏度较低的问题,文章提出了一种基于模式耦合的高灵敏光子晶体光纤温度传感器,光子晶体光纤的纤芯作为传光通道,填充液态乙醇和氯仿的液芯作为耦合通道,当纤芯与液芯发生模式耦合时,纤芯的限制损耗谱会出现一个狭窄的损耗尖峰。损耗峰的位置随温度的变化而漂移。光子晶体光纤的纤芯和液芯相互独立,可以分别调整其传输特性。利用有限差分算法对传感器的特性进行了仿真研究,结果表明,设计的光纤结构具有良好的温度传感特性,耦合波长随温度升高而红移,在10～35℃范围内,温度检测灵敏度最高可达44.16 nm/℃,光纤结构参数的变化对灵敏度影响较小。

Keywords

• 光纤传感器;光子晶体光纤;温度传感器;模式耦合;限制损耗