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无增敏材料修饰的高灵敏度光纤湿度传感器
引用本文:李咪,马成举,李东明,张跃斌,鲍士仟,金嘉升,张垚,刘芊震,刘洺,张贻歆.无增敏材料修饰的高灵敏度光纤湿度传感器[J].光子学报,2023(2):100-108.
作者姓名:李咪  马成举  李东明  张跃斌  鲍士仟  金嘉升  张垚  刘芊震  刘洺  张贻歆
作者单位:西安石油大学理学院
基金项目:陕西省重点研发计划(No.2018GY-062);
摘    要:设计并制作了一种高灵敏度且制作简单的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)微球与单模光纤复合的湿度传感器。该光纤湿度传感器由PMMA微球与单模光纤构成。由于在微球中形成了法布里-珀罗腔,当外界环境湿度升高时,PMMA微球吸收水分子体积膨胀,导致法布里-珀罗腔的腔长增长,使得传感器干涉光谱的波峰(谷)发生红移,从而实现湿度传感。对所制作传感器的湿度响应、稳定性和重复性等进行了实验研究,实验结果表明:在30%~80%湿度范围内,该湿度传感器的灵敏度达173.36 pm/%RH,波长漂移随相对湿度变化呈良好的线性关系,其线性度达0.992 26,且具有良好的稳定性和重复性。该PMMA微球与单模光纤复合的湿度传感器具有灵敏度高、结构简单、无需镀膜且易于制作的优点。

关 键 词:光纤传感器  聚甲基丙烯酸甲酯  单模光纤  法布里-珀罗腔  相对湿度
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