基于调控Cr3+锐线发射带宽的柔性光纤温度传感器

我们设计并制备了一种基于LiGa4(MgGe)0.5O8∶Cr荧光粉变温发光特性的柔性温度传感光纤.通常来说,随着温度的升高,发光材料基质的电子-声子作用将加剧,这会导致其发射峰的半高宽(FWHM)在升温时不断加宽.在本工作中,随着LiGa5-x(MgGe)xO8∶Cr中[Mg2+-Ge4+]化学单元成分比例的增加,荧光粉近红外发光的FWHM出现明显展宽,其外量子效率也从24.8％增加到50.0％.进一步研究发现,LiGa4-(MgGe)0.5O8:Cr纳米荧光粉的发光具有优异的热稳定性和温度传感特性,在443 K时绝对灵敏度可达7.51 cm-1 K-1,303 K下相对灵敏度为0.64％K-1.基于此,我们搭建了具有可重复性、高精度和优异稳定性的柔性全光纤系统,并将其用于实时监测物体的温度.本研究不仅探索了具有锐线发射的Cr3+掺杂发光材料的应用,而且丰富了基于荧光材料带宽特性的光学测温新思路.