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基于双光栅级联结构的温度及浓度传感特性测试

张雯 刘小龙 何巍 娄小平 祝连庆

张雯, 刘小龙, 何巍, 娄小平, 祝连庆. 基于双光栅级联结构的温度及浓度传感特性测试[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9): 917006-0917006(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0917006
引用本文: 张雯, 刘小龙, 何巍, 娄小平, 祝连庆. 基于双光栅级联结构的温度及浓度传感特性测试[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9): 917006-0917006(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0917006
Zhang Wen, Liu Xiaolong, He Wei, Lou Xiaoping, Zhu Lianqing. Measurement of temperature and concentration sensing characteristics based on dual-grating cascade structure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9): 917006-0917006(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0917006
Citation: Zhang Wen, Liu Xiaolong, He Wei, Lou Xiaoping, Zhu Lianqing. Measurement of temperature and concentration sensing characteristics based on dual-grating cascade structure[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9): 917006-0917006(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0917006

基于双光栅级联结构的温度及浓度传感特性测试

doi: 10.3788/IRLA201746.0917006
基金项目: 

教育部"长江学者和创新团队"发展计划(IRT1212);北京市教委2015年度创新能力提升计划(TJSHG201510772016);光电信息与仪器北京市工程研究中心开放课题(GD2016008)

详细信息
    作者简介:

    张雯(1988-),女,讲师,博士,主要从事MEMS器件及光纤传感系统相关方面的研究。Email:baswen@163.com

    通讯作者: 祝连庆(1963-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事光纤传感与激光器、精密测量与系统方面的研究。Email:zhulianqing@sina.com
  • 中图分类号: TN253

Measurement of temperature and concentration sensing characteristics based on dual-grating cascade structure

  • 摘要: 研究了长周期光纤光栅(LPFG)级联布拉格光纤光栅(FBG)结构的温度及浓度传感特性。利用飞秒激光直写制作LPFG并级联FBG,且FBG波谷位于1 551.9 nm,LPFG波谷位置为1 560.5 nm。在30~50℃温度变化范围内对传感器温度特性进行测试,并在25℃超净环境下对浓度为3%~30%的葡萄糖溶液进行敏感性测试。实验结果表明:升温过程FBG中心波长发生红移,灵敏度26.36 pm/℃,线性度0.950 8;LPFG中心波长发生蓝移,灵敏度-24.55 pm/℃,线性度0.914 2。降温过程FBG中心波长发生蓝移,灵敏度25.00 pm/℃,线性度0.945 8;LPFG中心波长发生红移,灵敏度为-21.82 pm/℃,线性度0.921 2。FBG对浓度变化不敏感,当浓度由3%增至30%时,LPFG中心波长发生蓝移,灵敏度196.36 pm,线性度0.956 5。结果表明该光纤传感器灵敏度高,线性度好,可以同时动态实现温度和浓度的测量。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-10
  • 修回日期:  2017-02-20
  • 刊出日期:  2017-09-25

基于双光栅级联结构的温度及浓度传感特性测试

doi: 10.3788/IRLA201746.0917006
    作者简介:

    张雯(1988-),女,讲师,博士,主要从事MEMS器件及光纤传感系统相关方面的研究。Email:baswen@163.com

    通讯作者: 祝连庆(1963-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事光纤传感与激光器、精密测量与系统方面的研究。Email:zhulianqing@sina.com
基金项目:

教育部"长江学者和创新团队"发展计划(IRT1212);北京市教委2015年度创新能力提升计划(TJSHG201510772016);光电信息与仪器北京市工程研究中心开放课题(GD2016008)

  • 中图分类号: TN253

摘要: 研究了长周期光纤光栅(LPFG)级联布拉格光纤光栅(FBG)结构的温度及浓度传感特性。利用飞秒激光直写制作LPFG并级联FBG,且FBG波谷位于1 551.9 nm,LPFG波谷位置为1 560.5 nm。在30~50℃温度变化范围内对传感器温度特性进行测试,并在25℃超净环境下对浓度为3%~30%的葡萄糖溶液进行敏感性测试。实验结果表明:升温过程FBG中心波长发生红移,灵敏度26.36 pm/℃,线性度0.950 8;LPFG中心波长发生蓝移,灵敏度-24.55 pm/℃,线性度0.914 2。降温过程FBG中心波长发生蓝移,灵敏度25.00 pm/℃,线性度0.945 8;LPFG中心波长发生红移,灵敏度为-21.82 pm/℃,线性度0.921 2。FBG对浓度变化不敏感,当浓度由3%增至30%时,LPFG中心波长发生蓝移,灵敏度196.36 pm,线性度0.956 5。结果表明该光纤传感器灵敏度高,线性度好,可以同时动态实现温度和浓度的测量。

English Abstract

参考文献 (17)

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