基于并联游标效应的MZ光纤应变传感器增敏解调系统

作     者：王婷婷 柯炜 王秀婷 WANG Tingting;KE Wei;WANG Xiuting

作者机构：南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 南京师范大学计算机与电子信息学院/人工智能学院南京210023 

出 版 物：《光通信技术》 (Optical Communication Technology)

年 卷 期：2024年第48卷第1期

页      面：13-17页

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(61405094)资助 江苏高校优势学科Ⅲ期建设工程项目资助 

主　　题：光纤光学 马赫-曾德尔干涉仪 并联游标效应 应变 温度串扰 

摘      要：为了进一步提高马赫-曾德尔(MZ)光纤应变传感器的灵敏度,设计了一种基于并联游标效应的MZ光纤应变传感器增敏解调系统。该系统由传感干涉仪和参考干涉仪并联组成,2个干涉仪都是单模-无芯-少模-单模(SNFS)结构的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。通过提取2个SNFS-MZI传输信号的差频成分并跟踪其波谷的移动,提高系统应变灵敏度。此外,通过单独提取参考干涉仪的干涉谱,从而消减应变测量时的温度串扰。实验结果表明:该系统的应变灵敏度为7.39 pm/με,约为单个传感干涉仪的应变灵敏度5倍;通过调节参考干涉仪和传感干涉仪的传感臂长,可以灵活调节MZ光纤应变传感器增敏解调系统的灵敏度性能。