Strain-, curvature- and twist-independent temperature sensor based on a small air core hollow core fiber structure

光学 材料科学 灵敏度(控制系统) 芯(光纤) 曲率 扭转 干涉测量 光纤传感器 光纤 物理 几何学 数学 电子工程 工程类
作者
Dejun Liu,Wei Li,Qiang Wu,fengzi ling,Ke Tian,Changyu Shen,Fangfang Wei,Gerald Farrell,Yuliya Semenova,Pengfei Wang
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:29 (17): 26353-26353 被引量:18
标识
DOI:10.1364/oe.433580
摘要

Cross-sensitivity (crosstalk) to multiple parameters is a serious but common issue for most sensors and can significantly decrease the usefulness and detection accuracy of sensors. In this work, a high sensitivity temperature sensor based on a small air core (10 µm) hollow core fiber (SACHCF) structure is proposed. Co-excitation of both anti-resonant reflecting optical waveguide (ARROW) and Mach-Zehnder interferometer (MZI) guiding mechanisms in transmission are demonstrated. It is found that the strain sensitivity of the proposed SACHCF structure is decreased over one order of magnitude when a double phase condition (destructive condition of MZI and resonant condition of ARROW) is satisfied. In addition, due to its compact size and a symmetrical configuration, the SACHCF structure shows ultra-low sensitivity to curvature and twist. Experimentally, a high temperature sensitivity of 31.6 pm/°C, an ultra-low strain sensitivity of −0.01pm/µε, a curvature sensitivity of 18.25 pm/m−1, and a twist sensitivity of −22.55 pm/(rad/m) were demonstrated. The corresponding temperature cross sensitivities to strain, curvature and twist are calculated to be −0.00032 °C/µε, 0.58 °C/m−1 and 0.71 °C/(rad/m), respectively. The above cross sensitivities are one to two orders of magnitude lower than that of previously reported optical fiber temperature sensors. The proposed sensor shows a great potential to be used as a temperature sensor in practical applications where influence of multiple environmental parameters cannot be eliminated.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
猕猴桃完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
flyxin关注了科研通微信公众号
1秒前
喜子发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
路戳戳发布了新的文献求助10
1秒前
小五发布了新的文献求助10
1秒前
丸子完成签到,获得积分10
2秒前
Dnil完成签到,获得积分10
2秒前
顺心囧发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
jiaokaige发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
福娃爱进步关注了科研通微信公众号
2秒前
lili完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
hoho发布了新的文献求助10
3秒前
OK的应助被stuffmatter采纳,获得500
3秒前
ding的应助被hx采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
蒸汽秋葵完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
ikss完成签到,获得积分10
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
6秒前
张青梦发布了新的文献求助10
6秒前
初景的应助被luobeimin采纳,获得30
7秒前
舒心的瑛完成签到,获得积分10
7秒前
Archer完成签到,获得积分10
7秒前
CipherSage的应助被小暴采纳,获得10
7秒前
852的应助被灵儿采纳,获得10
8秒前
聪慧念柏发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Li发布了新的文献求助10
8秒前
songhan完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Qualitative Methodologies in Tourism Studies: Disrupting and Co-creating Critical Research 350
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8036953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9472675
关于积分的说明 21261370
捐赠科研通 7606446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3390256
关于科研通互助平台的介绍 2522090
邀请新用户注册赠送积分活动 2427549