基于飞秒激光加工的无膜光纤气体压力传感器

Jiang Yuan,Jiang Yi, Zhang Liuchao,Wang Sumei

Laser & Optoelectronics Progress（2019）

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摘要

设计了一种基于飞秒激光加工的无膜式光纤气体压力传感器.通过熔接形成了单模光纤-空心光纤-无芯光纤(NCF)结构,熔接结构中的两个熔接面作为反射面,构成一个低精细度的外腔式法布里珀罗干涉仪(EFPI).利用飞秒激光加工结构中的空心光纤部分,烧蚀出一个与外界环境连通的小孔.外界气体压力的变化引起EFPI腔中气体折射率发生变化,通过测量法布里-珀罗腔的光学腔长,得到对应的外界气体压力.实验结果表明,传感器在0～5 MPa压力范围内的腔长-压力灵敏度为1.02 μm/MPa,传感器的压力分辨率为2.4 kPa.该压力传感器具有量程大、灵敏度高、分辨率高和线性度高等优点.

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关键词

fiber optics, pressure sensor, extrinsic Fabry-Perot interferometer, femtosecond laser machining

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