基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器
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TN253

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中央高校基本科研业务费(CDJZR10120012);中央高校基本科研业务费研究生个人创新基金(CDJXS11120020)资助项目


A torsion sensor with high resolution based on a pair of long-period fiber gratings with rotary refractive index modulation
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    摘要:

    报道了一种基于光纤环形激光器和旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)对的高分辨率扭曲传感器。激光器的环形腔中包含由一对相同R-LPFG)形成的Mach-Zehnder干涉仪(MZI)。R-LPFG是利用CO2激光器在扭曲单模光纤(SMF)上写入的,通过激光器输出波长的漂移量及漂移方向可以实现对施加在MZI上的扭曲量和扭曲方向的同时测量。由于激光器的输出具有线宽窄和对比度高的优点,因此本文的扭曲传感器比普通的无源扭曲传感器测量更加精确。该扭曲传感器在±100rad/m范围内的灵敏度为0.084nm/(rad/m);当光谱仪(OSA)的分辨率为10pm时,传感器的扭曲分辨率可达0.12rad/m。

    Abstract:

    We experimentally demonstrate a fiber ring laser for high-resolution torsion measurement,where the laser cavity has a Mach-Zehnder interferometer formed by a pair of long-period fiber gratings written in a twisted single-mode fiber by a CO2 laser.The emitting wavelength of the laser provides a measure of the torsion rate applied to the grating pair,while the direction of the wavelength shift indicates the direction of the applied torsion.The narrow linewidth and the large side-mode suppression ratio of the laser can provide a much more precise measurement of torsion compared with the passive fiber-optic torsion sensors.The achieved torsion sensitivity is 0.084 nm/(rad/m) in the torsion range of ~±100 rad/m,which corresponds to a torsion resolution of 0.12 rad/m,for the wavelength resolution of the optical spectrum analyzer used in our experiments is ~10 pm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江.基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器[J].光电子激光,2012,(3):464~468

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