一种具有高灵敏度和大测量范围的纳米光纤折射率传感器

摘要

本发明公开了一种具有高灵敏度和大测量范围的纳米光纤折射率传感器，包括光源、第一单模光纤、第二单模光纤、第一纳米光纤、第二纳米光纤、探测器；光源与第一单模光纤相连，第一单模光纤分别与第一纳米光纤和第二纳米光纤耦合相连，形成第一耦合区；第一纳米光纤由第一纳米光纤第一段、第一纳米光纤第二段、第一纳米光纤第三段组成；第一纳米光纤第一段、第一纳米光纤第二段、第一纳米光纤第三段相交处形成第三耦合区；第一纳米光纤和第二纳米光纤再与第二单模光纤耦合相连，形成第二耦合区；第二单模光纤与探测器相连。本发明通过纳米光纤环形谐振腔保证高的折射率测量灵敏度，通过M-Z干涉调制包络提高折射率的测量动态范围。

主权项

一种具有高灵敏度和大测量范围的纳米光纤折射率传感器，其特征在于，包括：光源（1）、第一单模光纤（2）、第二单模光纤（10）、第一纳米光纤、第二纳米光纤（8）和探测器（11）；其中，所述光源（1）与第一单模光纤（2）相连，第一单模光纤（2）分别与第一纳米光纤和第二纳米光纤（8）耦合相连，形成第一耦合区（3）；所述第一纳米光纤由第一纳米光纤第一段（4）、第一纳米光纤第二段（7）、第一纳米光纤第三段（6）组成，绕成环状形成纳米光纤环形谐振腔；第一纳米光纤第一段（4）、第一纳米光纤第二段（7）、第一纳米光纤第三段（6）相交处形成第三耦合区（5）；第一纳米光纤和第二纳米光纤（8）再与第二单模光纤（10）耦合相连，形成第二耦合区（9）；第二单模光纤（10）与探测器（11）相连；由光源（1）发出的光经过第一单模光纤（2）进入第一耦合区（3）后分为两路光，第一路光经过纳米光纤环形谐振腔后进入第二耦合区（9），第二路光直接经过第二纳米光纤（8）后进入第二耦合区（9），两路光之间具有相位差，构成M‑Z干涉仪，两路光共同经过第二耦合区（9）耦合进第二单模光纤（10）后，输出经过干涉包络调制的谐振透射光谱进入探测器（11）。