利用強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器容易解調(diào)的優(yōu)勢,提出了一種強(qiáng)度調(diào)制型光纖液位傳感器.傳感器由三根無芯光纖組成,其中,無芯光纖1與無芯光纖2串聯(lián)構(gòu)成測量臂,無芯光纖3構(gòu)成參考臂.仿真分析得出,無芯光纖長度每縮短1mm,透射峰波長增加25.46nm.在0～50mm小液位范圍內(nèi),實驗測得傳感器在水、5%NaCl、10%NaCl和15%NaCl水溶液四種液體環(huán)境中的液位靈敏度分別為0.069 5dB/mm、0.074 73dB/mm、0.077 49dB/mm及0.082 71dB/mm,線性度分別為0.998 25、0.998 49、0.988 11及0.995 13,線性度較高.該傳感器可較好地消除光源光功率波動與環(huán)境溫度變化帶來的影響,重復(fù)性較好,在石油化工領(lǐng)域有一定的應(yīng)用潛力. 

【文章來源】：光子學(xué)報. 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

無芯光纖在不同光波長下的第一自映像點(diǎn)

傳感臂由導(dǎo)光單模光纖（G652D,BOGANG公司，中國）、傳感無芯光纖（THORLABS公司，美國）NCF1（長約58.8mm）、無芯光纖NCF2（長約58.3mm）組成，NCF1與NCF2之間的單模光纖應(yīng)當(dāng)足夠長以消除包層模式，NCF2由內(nèi)徑300μm的毛細(xì)管封裝．參考臂由導(dǎo)光單模光纖與無芯光纖NCF3（長約58.7mm）組成．NCF3的作用是利用無芯光纖的濾波效應(yīng)在參考臂形成一個中心波長約為1 549.659nm的透射峰．對于以寬譜光源構(gòu)成的傳感裝置，參考臂與傳感臂透射峰的峰值波長值相近使得光源光功率變化對兩光路影響程度相同．NCF1、NCF2及疊加后的傳感臂輸出光譜如圖3所示．NCF1與NCF2透射峰峰值分別為1 542.009nm與1 555.621nm，峰值波長相差為13.612nm．當(dāng)兩個透射峰疊加時，即NCF1與NCF2串聯(lián)，兩個透射峰距離的改變將影響疊加譜的峰值大小．當(dāng)液位上升時，NCF1的波峰將向長波長方向移動[17],NCF1與NCF2的透射峰距離變近，疊加譜峰值變大，光功率計接收光強(qiáng)變大．圖3 NCF1、NCF2級聯(lián)液位測量原理

NCF1、NCF2級聯(lián)液位測量原理


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