基于游标效应解调的少模光纤应变传感器
DOI:
作者:
作者单位:

1.南京信息工程大学,电子与信息工程学院;2.南京师范大学,计算机与电子信息学院/人工智能学院

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通讯作者:

中图分类号:

TN29

基金项目:

江苏高校优势学科Ⅲ期建设工程项目 (“信息与通信工程”优势学科) 资助的课题


Dual-parameter Sensor Based on Vernier Effect Demodulation and Few-mode Fiber
Author:
Affiliation:

1.School of Electronics and Information Engineering,Nanjing University of Information Science and Technology,Nanjing;2.School of Computer and Electronic Information School of Artificial Intelligence,Nanjing Normal University,Nanjing

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    摘要:

    设计并制作了一种可用来测量应变的光纤传感系统,该系统基于游标效应对并联的两个马赫-曾德尔干涉仪传输信号进行解调,显著提高了应变测量灵敏度。其中单个马赫-曾德尔干涉仪为单模-无芯-少模-单模结构。理论分析表明,通过调整两干涉仪的传感臂长度可灵活调节灵敏度放大系数,从而提升传感性能。实验结果表明,在0~166.667με的应变范围内,单一传感干涉仪的应变灵敏度为-1.90pm/με,叠加谱包络的应变灵敏度为12.06pm/με。该传感器具有灵敏度高、结构简单等优点,可广泛应用于精密测量领域。

    Abstract:

    A fiber optic sensing system that can be used to measure strainis designed and fabricated. The system demodulates the transmitted signals of two Mach-Zehnder Interferometersconnected in parallel based on the vernier effect, which greatly improves the sensitivity of strain measurement. The single Mach-Zehnder interferometer is based on a single-mode-no-core-few-mode-single-mode fiber structure. The experimental results show that the strain sensitivity of the single sensing interferometer is -1.90 pm/με in the strain range of 0~166.667με, the strain sensitivity of the envelope of the superimposed spectrum is 12.06 pm/με in the strain range of 0~166.667 με. The sensitivity amplification factor can be flexibly adjusted by adjusting the length of the sensing arms of the two interferometers to improve the sensing performance.The sensor has the advantages of high sensitivity and simple structure, which can be widely used in the field of precision measurement.

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  • 收稿日期:2022-04-27
  • 最后修改日期:2022-04-27
  • 录用日期:2022-06-08
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