光纤光学与光通信

本文提出了一种基于LP01和LP11模式干涉的少模光纤温度传感器，利用单模光纤（SMF）和少模光纤（FMF）在入射端偏芯熔接，出射端对准熔接制作而成。本文首先利用标量法对FMF建立理论模型，通过光场的电磁边界连续条件推导出了FMF的特征方程，并通过对特征方程进行数值求解详细分析了FMF中的传输模式。接着，通过有限元分析软件对上述理论模型仿真计算，验证了理论计算结果的正确性。最后，利用制作的传感器进行温度传感实验，并对不同温度下的传输光谱进行傅里叶变换，对参与干涉的两种模式进行了分析；根据光纤的热光效应，建立温度传感模型，分析计算该传感器的温度灵敏度，实验结果与理论计算一致。利用上述特性制作的传感器进行温度测量，当温度发生变化时，干涉峰发生漂移，在25.3~77.3℃范围内，温度灵敏度为158.06pm/℃。该传感器能广泛应用于工业生产、生物医学等领域的温度测量。

刘强, 毕卫红, 王思文, 吕欣, 付兴虎, 付广伟. 基于LP01和LP11模式干涉的少模光纤温度传感器[J]. 光学学报, 2018, 38(2): 1.  复制并引用该论文