熔锥型光纤耦合器折射率传感特性研究

来源：激光与红外杂志2017年第4期北京时间：

作者：许爱雪

单位：河北工业大学电子信息工程学院,天津 300401;邯郸学院光电子器件与系统重点实验室,河北 邯郸 056005;石家庄铁路职业技术学院,河北 石家庄 050041；

摘要：构建了熔锥型光纤耦合器微米量级下的波导结构模型。利用光束传播法对光功率在熔锥型光纤耦合器模型中的分布变化进行了数值模拟,分析得到了在不同折射率环境下耦合器输出光谱响应图的变化规律。依据微米量级光纤倏逝场耦合模理论,搭建基于熔锥型光纤耦合器结构模型的传感实验系统,研究了其透射光谱与外界蔗糖溶液折射率的变化关系。理论模拟和实验结果表明,当外界环境溶液折射率在1.3330～1.4000范围内变化时,传感结构透射光谱的漂移与折射率变化呈现良好的线性关系,响应灵敏度能够达到2272.7569 nm/RIU。该折射率传感结构测量范围宽,响应速度快,结构紧凑,传感光路搭建操作简单。

关键词：微米量级光纤;光纤传感器;熔锥型光纤耦合器;折射率;数值模拟

基金资助：国家863计划项目(No.2013AA014203)资助