第45卷第1期压电与声光Vol.45No.12023年2月PIEZOELECTRICS&ACOUSTOOPTICSFeb.2023收稿日期:2022-07-28基金项目:湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T2020014);湖北师范大学省级大学生创新创业训练计划项目(S202210513051);湖北师范大学研究生科研创新项目(20220501)作者简介:鲁志琪(2001-),男,湖北省荆门市人,主要从事光纤传感技术及其应用的研究。通信作者:刘昌宁(1981-),男,硕士生导师,博士,主要从事飞秒激光微加工以及光纤传感技术等方面的研究。文章编号:1004-2474(2023)01-0139-05DOI:10.11977/j.issn.1004-2474.2023.01.026拉锥空心光纤的温度与应力传感特性研究鲁志琪,刘昌宁,许秀梅,周文标,陈宁,江婉君(湖北师范大学物理与电子科学学院,湖北黄石435002)摘要:该文设计并制作了一款简易的拉锥空心光纤的高灵敏度传感器,通过实验测量了其温度与应力特性。首先利用光纤熔接机在两段标准单模光纤之间熔接一段空心光纤,再对准空心光纤中间位置进行放电,同时运用两个步进电机在单模光纤两端施加一定的拉力,这导致法布里-珀罗干涉仪转换为马赫-曾德尔干涉仪。实验结果表明,此拉锥过程使光纤传感器的温度灵敏度从理论值0.85pm/℃提升到69.1pm/℃,约提升了81.3倍,轴向应变灵敏度最高可达3.6pm/με。该器件具有体积小、结构简单和灵敏度高等特点,在航空航天、医疗监测等领域具有广阔的应用前景。关键词:温度传感器;应力传感器;空心光纤;拉锥;干涉仪;光纤熔接中图分类号:TN253文献标志码:AStudyonTemperatureandStrainSensingCharacteristicsofTaperedHollowFiberLUZhiqi,LIUChangning,XUXiumei,ZHOUWenbiao,CHENNing,JIANGWanjun(CollegeofPhysicsandElectronicScience,HubeiNormalUnivesity,Huangshi435002,China)Abstract:Inthispaper,asimplesensorwithhighsensitivitybasedontaperedhollowfiberwasdesignedandfabricated,anditstemperatureandstraincharacteristicsweremeasuredbyexperiments.Firstly,asectionofhollowfiberwasfusedbetweentwostandardsingle-modefibersbyusingtheopticalfiberfusionsplicer,andthenadis-chargewasappliedtothemiddleofthehollowfiber,whiletwosteppermotorswereusedtoapplyacertaintensionatbothendsofthesingle-modefiber,whichledtotheconversionofFabry-PerotinterferometertoMach-Zehnderin-terferometer.Theexperimentalresultsshowthatthetemperaturesensitivityofthefiberopticsensorisimpro...
