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采用全氟化 POF 的基于侧抛光 SMS 的 RI 传感器

导读折射率是物质的固有属性,它可以反映物质在一定条件下的浓度、纯度等重要信息。当外部折射率发生变化时,光纤中的一些参数(幅度、波长、强

折射率是物质的固有属性,它可以反映物质在一定条件下的浓度、纯度等重要信息。当外部折射率发生变化时,光纤中的一些参数(幅度、波长、强度等)也会相应发生变化。折射率的变化可以通过上述参数的变化来计算。折射率传感器广泛应用于化学分析、环境污染监测、医疗诊断、食品检测等领域。

聚合物光纤已应用于光纤传感、物联网、照明系统等领域。与SiO2光纤相比,聚合物光纤具有重量轻、柔韧性高、可塑性强等诸多优点。近年来,高分子材料发展迅速,在改善材料特性和制造工艺方面具有巨大潜力。一些研究小组已经开始研究和应用聚合物光纤。在光纤传感领域,聚合物光纤具有在某些领域取代SiO2光纤的潜力,具有很高的价值和广泛应用的潜力。

刘铁根教授课题组提出了一种基于全氟聚合物光纤和单模-多模-单模(SMS)结构的折射率传感器的制作方法,可实现多模干涉对外界折射率的实时监测。首先将全氟聚合物光纤夹在两根单模光纤之间,产生多模干涉结构;其次,对全氟聚合物纤维进行抛光处理,以提高传感器的灵敏度;最后,对影响传感器灵敏度的参数进行了实验研究。

实验中,聚合物光纤和SiO2光纤可以通过陶瓷套管轻松准确地连接;侧抛装置中包含微米级精度的微调系统,保证了全氟聚合物光纤侧抛过程的精度。此外,全氟聚合物纤维吸水率低,使传感器在水中长期稳定工作,在液体检测领域有明显的应用。结果表明,折射率灵敏度为-219.504 dB/RIU。

综上所述,该折射率传感器的制作过程简单易行,实现了高灵敏度的实时折射率测量。该方法将为今后折射率光纤传感的发展提供参考。

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