基于保偏光子晶体光纤的Sagnac干涉温度与应变传感特性

提出一种基于Sagnac干涉原理的光纤传感器，并将其用于温度和应变的环境检测。实验中，选用乙醇溶液填充前后的保偏光子晶体光纤（PM-PCF）作为传感单元。首先，将未填充乙醇溶液的PM-PCF熔接到Sagnac干涉环路中，依靠PM-PCF基底材料的光热效应和光弹性效应，分别在26～50℃温度范围内和0～900μ?应变范围内，实现了-1.72 nm/℃的温度传感灵敏度和35.35 pm/μ?的应变灵敏度。然后，利用氮气加压装置，将乙醇溶液填充到PM-PCF包层空气孔内。这是利用功能材料的外场调谐作用来增强Sagnac干涉仪的传感性能。填充乙醇溶液后，该传感器的温度灵敏度达到-2.66 nm/℃，约为原始PM-PCF温度灵敏度的1.55倍。所提出的用于温度和应变测量的Sagnac干涉传感器结构较为简单，具有良好的迟滞性，对提升光纤传感灵敏度具有一定的借鉴意义。