基于PDMS的FPI高灵敏度温度与气压传感器
文档名：基于PDMS的FPI高灵敏度温度与气压传感器
摘要：为了满足生产实际对高灵敏度温度和气压测量的需要,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)设计了一款新型的高灵敏度温度与气压光纤传感器.传感器由两个自由光谱范围相近的法布里-珀罗干涉仪(FPI)并联构成,两个FPI由单模光纤端面涂覆PDMS制成.由于PDMS具有优良的热敏性和弹性,基于PDMS的FPI具有较好的温度和压力敏感性.将两个自由光谱范围相近的FPI并联后,形成一个光学游标效应传感器,进一步放大了传感器灵敏度.实验结果表明传感器的温度和气压灵敏度分别为2.7893nm/℃和15.5079nm/MPa,而单个FPI的温度与气压灵敏度分别为0.2508nm/℃和1.5181nm/MPa,灵敏度被分别放大了11.1和10.2倍.该传感器结构简单、制作容易、尺寸紧凑、成本低、灵敏度高、重复性和稳定性好,具有一定的实际应用价值.
Abstract：Tomeettheneedsofhighsensitivitytemperatureandpressuremeasurementinindustrialproduction,anovelhighsensitivitytemperatureandgaspressureopticalfibersensorisdesignedbyusingpolydimethylsiloxane(PDMS).ThesensoriscomposedoftwoFabry-Perotinterferometers(FPI)withsimilarfreespectrumrangeinparallel.TwoFPIsarefabricatedbycoatingPDMSontheendfaceofsinglemodefiber.BecauseoftheexcellentthermalsensitivityandelasticityofPDMS,PDMS-basedFPIhasgoodtemperatureandpressuresensitivity.WhentwoFPIswithsimilarfreespectrumrangeareconnectedinparallel,aVerniereffectsensorwillbeformed,whichcanfurtheramplifythesensitivityofthesensor.Theexperimentalresultsshowthatthevaluestemperatureandpressuresensitivityofthesensorare2.7893nm/℃and15.5079nm/MParespectively,whilethevaluestemperatureandpressuresensitivitythoseofasingleFPIare0.2508nm/℃and1.5181nm/MParespectively,andthevaluesofsensitivitiesofthesensorareamplifiedby11.1and10.2timesrespectively.Thesensorhastheadvantagesofsimplestructure,easyfabrication,compactsize,lowcost,highsensitivity,goodrepeatabilityandstability,andithascertainpracticalapplicationvalue.
作者：曹庭水胡传菊李丽方婷李宏江超Author：CAOTingshuiHUChuanjuLILiFANGTingLIHongJIANGChao
作者单位：湖北师范大学物理与电子科学学院,湖北黄石435002
刊名：传感技术学报 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofSensorsandActuators
年，卷(期)：2024, 37(4)
分类号：TN253
关键词：光纤传感器光纤法布里-珀罗干涉仪,光学游标效应气压与温度PDMS
Keywords：opticalfibersensoropticalfiberFabry-PerotinterferometeropticalVerniereffecttemperatureandgaspressurePolydime-thylsiloxane(PDMS)
机标分类号：TP212TN253P414.6
在线出版日期：2024年6月5日
基金项目：湖北省教育厅项目，湖北省自然基金创新发展联合基金项目基于PDMS的FPI高灵敏度温度与气压传感器[
期刊论文]传感技术学报--2024, 37(4)曹庭水胡传菊李丽方婷李宏江超为了满足生产实际对高灵敏度温度和气压测量的需要,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)设计了一款新型的高灵敏度温度与气压光纤传感器.传感器由两个自由光谱范围相近的法布里-珀罗干涉仪(FPI)并联构成,两个FPI由单模光纤端面涂覆...参考文献和引证文献
参考文献
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