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：CAOTingshui HUChuanju LILi FANGTing LIHong JIANGChao
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：opticalfibersensor opticalfiberFabry-Perotinterferometer opticalVerniereffect temperatureandgaspressure Polydime-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
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