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基于虚拟游标效应增敏的TMZI光纤CTD传感器
1
作者 韦香宁 童子劲 +5 位作者 徐琰 潘雪梅 张超 农恒昌 于洋 张振荣 《光通信技术》 北大核心 2025年第4期30-38,共9页
为了实现对盐度、温度和压力的高精度测量,提出了一种基于虚拟游标效应增敏的马赫-曾德尔干涉仪(TMZI)光纤温盐深(CTD)传感器。通过优化光纤结构,该传感器克服了传统单模光纤和微纳光纤耦合器的机械易损问题。采用快速傅里叶变换(FFT)... 为了实现对盐度、温度和压力的高精度测量,提出了一种基于虚拟游标效应增敏的马赫-曾德尔干涉仪(TMZI)光纤温盐深(CTD)传感器。通过优化光纤结构,该传感器克服了传统单模光纤和微纳光纤耦合器的机械易损问题。采用快速傅里叶变换(FFT)和逆傅里叶变换(IFFT)处理光谱数据,并结合虚拟游标效应,显著提升了测量灵敏度。实验结果表明:在0~5.85‰和5.85‰~19.55‰盐度范围内,灵敏度分别达到37.310 nm/‰和16.361 nm/‰;温度测量在30.86~41.95℃内的灵敏度为-27.667 nm/℃;压力传感在0~4.5 MPa内的灵敏度为51.087 nm/MPa。 展开更多
关键词 马赫-曾德尔干涉仪 多参数监测 快速傅里叶变换 逆傅里叶变换 虚拟游标效应
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基于虚拟游标效应的锯齿形光纤MZI高灵敏应变传感器
2
作者 陈丽萍 魏勇 《半导体光电》 北大核心 2025年第4期659-665,共7页
为提升虚拟游标效应传感器灵敏度,提出一种锯齿形光纤马赫曾德尔干涉仪结构。通过二氧化碳激光器在毛细管光纤上加工锯齿形微结构,减小其传感区域横截面积,促使应变集中分布,从而显著增大传感干涉仪自身灵敏度。实验结果表明,当锯齿深度... 为提升虚拟游标效应传感器灵敏度,提出一种锯齿形光纤马赫曾德尔干涉仪结构。通过二氧化碳激光器在毛细管光纤上加工锯齿形微结构,减小其传感区域横截面积,促使应变集中分布,从而显著增大传感干涉仪自身灵敏度。实验结果表明,当锯齿深度为30μm时,传感干涉仪的应变灵敏度提升至2.5 pm/με。进一步结合虚拟游标效应处理,将传感信号与虚拟参考信号叠加放大(放大因子为136.6),最终传感器的包络谷灵敏度达341.75 pm/με,较现有同类传感器性能显著提高。该方法通过协同优化传感干涉仪结构与虚拟游标效应,为高灵敏度光纤应变传感器设计提供了新思路。 展开更多
关键词 锯齿形毛细管光纤 光纤应变传感器 虚拟游标效应 高灵敏应变传感
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基于虚拟游标效应的夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪高灵敏温度传感器 被引量：4
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作者 杨翔文 罗彬彬 +6 位作者 石胜辉 邹雪 吴德操 陈荟吉 李玉洁 古洪 赵明富 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第17期134-142,共9页
提出一种基于夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与虚拟游标效应结合的高灵敏度温度传感器,进行了理论分析和实验验证。该光纤MZI是通过在两段1 mm长的阶跃型多模光纤之间拼接一段20 mm的渐变多模光纤制成,夹层多模光纤MZI作为游标效... 提出一种基于夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)与虚拟游标效应结合的高灵敏度温度传感器,进行了理论分析和实验验证。该光纤MZI是通过在两段1 mm长的阶跃型多模光纤之间拼接一段20 mm的渐变多模光纤制成,夹层多模光纤MZI作为游标效应的传感干涉仪,利用信号处理对该光纤MZI的干涉光谱进行变频得到参考干涉仪光谱,通过叠加传感干涉仪和参考干涉仪的波形实现虚拟游标光谱。实验结果表明,在40~100℃温度范围内,该传感系统的温度灵敏度为3.884 nm/℃,与单个夹层多模光纤MZI相比,灵敏度提高了37.346倍。与传统的光纤游标传感器相比,所提出的虚拟游标夹层多模光纤温度传感器具有灵敏度极高、尺寸紧凑、制作简单、成本低、结果更可靠等优点。 展开更多
关键词 光纤光学 夹层多模光纤 马赫-曾德尔干涉仪 温度传感 虚拟游标效应
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