湿腐蚀法制备U形塑料光纤折射率传感器

作者：孙思文; 尹悦鑫; 王曙敏; 刘阔; 孙小强; 王菲; 张大明^*

来源：吉林大学学报(信息科学版), 2021, 39(02): 166-172.

DOI：10.19292/j.cnki.jdxxp.2021.02.006

• 光电子学
• 光纤传感
• 塑料光纤
• 折射率传感器

为提升折射率测量灵敏度、方便测量,通过湿腐蚀法制备了高灵敏度的U形塑料光纤折射率传感器。从理论上分析了多模塑料光纤宏弯曲折射率传感器的原理,利用射线法对塑料光纤中传输光场进行近似,获得多模塑料光纤宏弯曲模式损耗的表达式。采用丙酮和甲醇混合溶液作为腐蚀剂,利用湿腐蚀法对塑料光纤进行处理,观察不同腐蚀剂浓度腐蚀后光纤表面形貌,得到最佳腐蚀剂浓度为丙酮浓度80%。采用热定型法对腐蚀后的光纤进行宏弯曲处理,通过改变光纤芯径及弯曲半径优化传感器性能。利用655 nm红光激光器作为光源对其灵敏度进行测试,在1.301.45的较大折射率范围内,得到最佳灵敏度为618%/RIU(RIU为折射率单位)。实验结果证明,通过宏弯曲处理可以使传感器灵敏度得到提升,并且U形探头使测量更加方便,可以广泛应用于折射率传感领域。

• 单位
  吉林大学; 集成光电子学国家重点实验室