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光纤化的气体传感技术

激光与红外 2002年第3期32卷 193-196页

作者：喻洪波廖延彪靳伟何海律清华大学电子工程系北京100084 香港理工大学电机工程系

中简要回顾了光纤气体传感技术近二十年的发展历程 ,对光纤气体传感的关键技术进行了分析 ,在此基础上提出通过对工业现场条件下的传感单元的研究 ,可调谐光源的研究以及复用技术的研究 ,可以使光纤气体传感技术最终走向实用化。

关键词：光纤化气体传感技术光纤传感器可调谐光源

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光纤光热干涉气体检测技术研究进展

物理学报 2017年第7期66卷 201-211页

作者：苗银萍靳伟杨帆林粤川谭艳珍何海律香港理工大学、电机工程学系中国香港香港理工大学深圳研究院深圳518057

本文阐述光纤光热干涉气体检测的基本原理,从光纤光热相位调制的产生、动态过程、探测方法以及响应时间等方面出发,综述本研究组在光纤光热干涉气体检测方面的最新工作进展.光纤光热干涉技术具有灵敏度高、动态范围大、测量不受散射及... 详细信息

本文阐述光纤光热干涉气体检测的基本原理,从光纤光热相位调制的产生、动态过程、探测方法以及响应时间等方面出发,综述本研究组在光纤光热干涉气体检测方面的最新工作进展.光纤光热干涉技术具有灵敏度高、动态范围大、测量不受散射及其他损耗影响等优势,能够实现小型化、多点复用、组网及远程监测,在环境、医疗、安防等领域具有重要的应用.

关键词：光热光谱法空芯光子带隙光纤气体传感器干涉仪光纤传感器

悬挂芯光子微单元-灵活高效的光纤内嵌实验室

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应用科学学报 2017年第4期35卷 460-468页

作者：汪超靳伟何海律杨帆齐云武汉大学电气工程学院武汉430072 香港理工大学深圳研究院电机工程学系广东深圳518057 香港理工大学电机工程学系香港999077

介绍一类在商用光子晶体光纤基础上制备的悬挂芯光子微单元.该微单元能通过较简单的选择性膨胀技术实现具有大倏逝场、高双折射、多芯等功能的多种悬挂芯结构,并能与单模光纤连接形成低损耗光纤在线单元.微单元内部基于倏逝场的光与物... 详细信息

介绍一类在商用光子晶体光纤基础上制备的悬挂芯光子微单元.该微单元能通过较简单的选择性膨胀技术实现具有大倏逝场、高双折射、多芯等功能的多种悬挂芯结构,并能与单模光纤连接形成低损耗光纤在线单元.微单元内部基于倏逝场的光与物质相互作用区域与外部环境隔离,整体易于操作,是适用于光纤实验室研究的灵活平台.分析了几种典型悬挂芯光子微单元的消逝场、损耗、双折射等特性;利用微单元的一些特性开展应用研究,包括基于折射率探测原理的微单元气体压力和液体温度传感器、基于微单元纤芯微悬臂梁的加速度传感器、微单元光栅器件等.这些研究为推进光纤实验室技术的发展和应用提供了新思路.

关键词：光纤实验室光子微单元悬挂芯光纤光纤传感器光纤器件

基于空芯光纤光热光谱技术的高灵敏度CO_(2)检测

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光学学报 2021年第13期41卷 33-40页

作者：姜寿林靳伟陈非凡高寿飞何海律香港理工大学深圳研究院光子研究中心广东深圳518057 香港理工大学电机工程学系中国香港

研究了基于空芯光纤光热光谱技术的2μm波段CO2高灵敏度检测关键技术,采用基于反谐振空芯光纤的低锐度法布里-珀罗干涉仪实现光热相位解调。对于波长为2004.02 nm的CO2 R(18)吸收线,在180 mW的泵浦功率以及1 s的积分时间下,噪声等效体... 详细信息

研究了基于空芯光纤光热光谱技术的2μm波段CO2高灵敏度检测关键技术,采用基于反谐振空芯光纤的低锐度法布里-珀罗干涉仪实现光热相位解调。对于波长为2004.02 nm的CO2 R(18)吸收线,在180 mW的泵浦功率以及1 s的积分时间下,噪声等效体积分数约4.7×10-8。为提高系统测量的稳定性,对光纤端面镀膜以抑制泵浦光的干涉效应,同时将探测器波长锁定到干涉仪的工作点上。1 h内,体积分数为10-5的CO2标准气体对应的信号波动约4.7%。噪声分析表明,探测光源的相位噪声和强度噪声是当前系统的主要噪声来源。

关键词：光纤光学光纤传感器空芯光纤二氧化碳光热光谱技术

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微纳结构光纤光谱学

光学学报 2021年第1期41卷 395-412页

作者：靳伟鲍海泓齐云赵焱赵鹏程高寿飞何海律香港理工大学电机工程学系中国香港香港理工大学深圳研究院光子研究中心广东深圳518057

微纳结构光纤光谱学是指以空芯微结构或微纳光纤为样品池,光和物质在纤芯内部或表面进行相互作用的光谱学技术。本文回顾空芯和微纳光纤导光的基本原理,介绍气体、液体样品池构建的理论和方法,综述基于光谱吸收、光热、光声、荧光、拉... 详细信息

微纳结构光纤光谱学是指以空芯微结构或微纳光纤为样品池,光和物质在纤芯内部或表面进行相互作用的光谱学技术。本文回顾空芯和微纳光纤导光的基本原理,介绍气体、液体样品池构建的理论和方法,综述基于光谱吸收、光热、光声、荧光、拉曼等效应的微纳结构光纤光谱学的最新进展及今后可能的发展方向。微纳结构光纤对光场的束缚能力强、模场能量在空气中的比例高,可实现光和物质在其中的高效、长距离相互作用。微纳结构光纤样品池的采用,可提升传统光谱学系统的性能或构建新型的光谱学系统;应用传输光纤与其他光学元器件进行柔性连接,可促进光谱学仪器和传感器的小型化和实用化。

关键词：光谱学激光光谱微结构光纤空芯光纤光纤传感器纳米光波导拉曼光谱学

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空芯光子带隙光纤及其传感技术

光电工程 2018年第9期45卷 26-40页

作者：汪超黄贺勇孟冬辉张景川何海律靳伟武汉大学电气工程学院湖北武汉430072 香港理工大学电机工程学系香港999077 北京卫星环境工程研究所北京100094

本文综述了空芯光子带隙光纤的独特性质,并介绍了近年来这类光纤在传感领域应用的新进展。光波在空气纤芯中低损耗传输是空芯光子带隙光纤的重要特性,它带来了长距离、大能量密度的光与物质相互作用通道,降低了光纤材料属性对传输光的影... 详细信息

本文综述了空芯光子带隙光纤的独特性质,并介绍了近年来这类光纤在传感领域应用的新进展。光波在空气纤芯中低损耗传输是空芯光子带隙光纤的重要特性,它带来了长距离、大能量密度的光与物质相互作用通道,降低了光纤材料属性对传输光的影响(如中红外吸收、热光效应),为诸如痕量气体/液体探测、高精度光纤陀螺仪等传感应用提供了高效的新平台。空芯光子带隙光纤内部精细的微结构具有新颖的机械性能和热性能,有利于诸如声波、振动探测等传感应用;还可结合光纤后期热处理、选择性填充等技术,对多孔包层进行结构修改或材料填充,获得进一步的性能和功能扩展。这些灵活性已用于开发具有新特性的光纤器件,例如光栅、起偏器和偏振干涉仪。目前,空芯光子带隙光纤传感技术的发展已大大扩展了光纤的环境感知能力和应用范围,是全光器件和光集成技术发展的重要方向。

关键词：空芯光纤光子带隙光纤光纤传感器气体传感器分布式气体传感

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光纤有源内腔激光传感网络技术

中国激光 2003年第2期30卷 154-158页

作者：喻洪波廖延彪赖淑蓉靳伟施纯峥何海律清华大学电子工程系北京100084 香港理工大学电机系

提出了一种新的光纤气体传感网络的有源复用系统 ,将锁模激光技术与光纤环形内腔激光气体传感技术相结合 ,提出并实现一套以锁模光纤环形腔激光器为复用基础的光纤内腔激光气体传感网络系统。

关键词：传感器激光光谱分析光纤传感器光纤锁模激光器光纤传感网络复用技术

Tuning of group delay with stimulated Raman scatteringinduced dispersion in gas-filled optical fiber

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Chinese Optics Letters 2020年第6期18卷 1-4页

作者： Haihong Bao Wei Jin Hoi Lut Ho Photonics Research Center and Department of Electrical Engineering The Hong Kong Polytechnic UniversityHung HomKowloonHong KongChina Photonics Research Center The Hong Kong Polytechnic University Shenzhen Research InstituteShenzhen 518057China

We report the first demonstration of group delay tuning with stimulated Raman scattering-induced dispersion in a hydrogen-filled hollow-core optical fiber.A pump laser induces a sharp refractive index change near the S0(0)Raman transition of hydrogen molecules,enabling the control of the group velocity of signal pulses around the Stokes *** with an 80-m-long hollow-core fiber filled with 2.5 bar hydrogen achieved continuous tuning of the pulse delay up to 1.42 ns by varying the Raman amplification from 0 to 10 *** tunable pulse delay is realized by changing the pump power as well as the hydrogen *** work provides a new technique for controlling the pulse propagation in optical fibers with high flexibility.

关键词： stimulated Raman scattering hollow-core fiber slow light

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光纤光栅多点动态应变测量系统

光子学报 2002年第Z2期31卷 51-54页

作者：施纯峥陈志超何海律张敏靳伟廖延彪清华大学电子工程系，北京100084 香港理工大学电机工程系，九龙红曰，香港

本文报导了以光纤光栅作为传感元件的多点动态测量实验系统。本系统采用干涉法作动态信号的解调。动态测量的频率范围为100Hz至10kHz，在5KHz处的分辨率为27.5nε/√Hz，测量点数为1-4点。

关键词：光纤光栅多点动态应变测量系统干涉法压力测量光纤传感器