基于三种不同微腔状态的F-P干涉型高灵敏度温度传感器

作者：苏杭; 赵纯龙; 张钊溶; 孔凡鑫; 杨九如; 柳春郁^*

来源：光子学报, 2021, 50(09): 133-140.

• 光纤光学
• 传感器
• 腔内介质
• Fabry-Pérot干涉
• 温度
• 检测探针

设计了一种基于法布里-珀罗干涉结构的温度传感系统。分别利用空气、蒸馏水、5%NaCl溶液、无水乙醇、甲醇以及有机硅橡胶作为传感器的温度敏感材料,以提高温度灵敏度。实验结果表明,当腔内介质为空气时,F-P干涉结构的温度灵敏度与腔长成反比;而当液体材料作为腔内介质或固体材料作为F-P型检测探针时,腔的长度几乎不会影响结构的温度灵敏度,因为此时波长漂移的主要原因是材料热光系数的改变,温度灵敏度与材料的热光系数成正比。实验中,甲醇作为热光系数绝对值最高的液体,充满法布里-珀罗腔时温度灵敏度为-564 pm/℃,而固化后的有机硅橡胶直接作为法布里-珀罗型检测探针时温度灵敏度可高达1.15 nm/℃。该温度传感结构具有体积小、重复性好、灵活可塑性强等优点,在温度传感领域具有潜在的应用价值。

• 单位
  电子工程学院; 黑龙江大学