研究了一种基于色散拐点(DTP)微纳光纤耦合器(OMC)的通孔悬臂梁高灵敏度振动传感器.首先,从理论上分析OMC的轴向应变特性和振动特性,及其在轴向应变作用下的光谱特性.然后,采用熔融拉锥法制备多种不同直径的OMC并进行轴向应变实验.实验结果表明:当OMC的直径为1.6 μm时,其DTP位于1500 nm附近,轴向灵敏度高达-35pm/με,约为普通OMC的3.5倍.最后,将具有高轴向应变灵敏度的OMC固定在通孔悬臂梁上,制作成一种高灵敏度振动传感器,用于检测振动信号.结果表明:传感器检测的频率范围为30～2800 Hz,在一阶谐振频率(52 Hz)处响应最强;在一阶谐振频率之前的平坦区(约40 Hz)中,传感器在微弱振动(0～0.6g)下的加速度灵敏度高达85 mV/(m·s-2),并具有良好的线性度.

传感器;光纤传感器;微纳耦合器;色散拐点;轴向应变;振动传感

重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室,重庆400054

[1]范俊豪;杨祥文;罗彬彬;邹雪;刘开俊;吴德操;郭裕丰;石胜辉;赵明富-.基于色散拐点微纳光纤耦合器的通孔悬臂梁振动传感器)[J].光学学报,2022(15):206-213

色散拐点,35pm,微纳耦合器

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