基于多模干涉效应的光纤折射率传感技术研究

提出一种基于单模-多模-单模光纤结构的折射率传感方案,采用波谷检测方法可以提高传感灵敏度。研究发现多模光纤中模式数量对传输结果影响较大。当改变单模光纤和多模光纤的结构参数而保持其归一化频率不变,从而保证多模光纤中模式数量不变时,总能获得规则的传输曲线。增大光纤直径可以有效提高传感灵敏度。当取多模光纤纤芯直径为70 μm时,最高灵敏度达到3.725×105 nm/RIU,检测极限为7×10-7 RIU。当多模光纤实际长度偏离设计长度时,长度偏差对传感灵敏度和检测极限的影响较小,其导致的输出光谱偏移为-0.07 nm/μm,利用此特性可以实现高灵敏度的应力传感。