一种基于磁流体磁致折变效应的新型光纤Sagnac磁场传感器

作     者：石福权 骆琰 陈佳佳 彭保进 无

作者机构：浙江师范大学信息光学研究所浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004 浙江师范大学与浙江大学光学联合研究实验室浙江杭州310058 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2017年第28卷第12期

页      面：1290-1295页

核心收录：

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(11274278) 浙江省自然科学基金(Y15F050012))资助项目 

主　　题：单模-无芯-单模(S-N-S)结构 磁流体(MF) 无芯光纤(NCF) 保偏光纤(PMF) Sagnac环 灵敏度 

摘      要：实现了一种基于磁流体(MF)磁致折变效应的新型光纤Sagnac磁场传感器。在单模-无芯-单模(S-N-S)结构中,当外界折射率小于且接近无芯光纤(NCF)的折射率时,NCF可以看作阶跃型的多模光纤(MMF)。实验测量了传感器在不同外界磁场强度下的透射光谱,研究了其磁场传感特性。结果表明,由于MF的磁致折变效应,随着垂直于传感器方向的外界磁场强度的增加,环绕NCF的MF折射率减小,从而引起透射谱的干涉峰光强增加。整个实验装置处于室温20℃,在波长1 557.5nm处,磁场传感灵敏度为0.33dB/mT;在波长1 580.1nm处,磁场传感灵敏度为0.32dB/mT。本文传感器灵敏度高、无磁滞现象和消光比稳定。搭建了相应的光电检测系统,将某一波长光强的改变转化为电信号,且测得相对误差小于3%,具有很好的应用前景。