线性锥形光纤倏逝波传感器的灵敏度分析

合集下载

相关主题

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ＺＨＡＯｉｇｕ，ＩＭｎｆＪＡＯｅｚ，ＤＯＮＧｒｉｇ，ＨＵＡＮＧｙ，ＺＨＯＵＢｉＬｉｉＤａｎｎＤｅｉｎ
（．ＣｏｌｇｆＥｌｃｒｎｉｎｆｒｔｏｎｕｏｔｏ１ｌｅｅｏｅｔｏｃＩｏｍａｉｎａｄＡｔｍａｉｎ，ＣｈｎｑｎｏｇｉｇＵｎｉｅｓｔｆＴｅｈｏｏｙ，Ｃｈｎｉｇ４０５ｖｒｉｙｏｃｎｌｇｏｇｑｎ０００，Ｃｈｎａｉ；
Ｋｅｒｓ：ｅａｓｅａｅ；ｓｎｓｔｖｉｙ；ｐｅｔａｉｎｄｐｔｙｗｏｄｖｎｅｃｎｔｗｖｅｉｉｔｎｅｒｔｏｅｈ；ｓｎｓｎｇｄｉｍｅｅｅｉａｔｒ；ｓｎｓｎｌｎｈｅｉｇｅｇｔ
０引言
光纤传感技术是近几十年兴起的一种高灵敏、实时、可远距离分析的微量分析技术，具有抗电磁干
匀感应区域感应芯径Ｄ及感应长度Ｌ对其灵敏度
收稿日期：００１８２１ —卜ｌ基金项目：国家自然科学基金资助项目（０７１０；庆市教委、委项目基金资助项目（Ｏ０２，ＳＣ，０９５８６２）重科ＫＪ９６ｏＣＴ２０ＤＡ００一１０１Ｂ１）作者简介：明富（９４）男，庆市人，授，士，赵１６一，重教博主要从事生化信息获取技术与智能传感系统的研究。
Βιβλιοθήκη Baidu
军工等领域得到了广泛的应用ｌ］＿。ｌ。在实验检测过程中，如何加强纤芯表面倏逝波与吸收介质的作用强度，吸收介质最大程度吸收使纤芯表面的倏逝波，提高传感器灵敏度与检测极是限的关键。本文研究线性锥形光纤倏逝波传感器，
扰、抗震及信息传输容量大等特点，有很大的应用具潜力。光纤倏逝波传感器是利用纤芯表面的倏逝波
与其周围吸收介质相互作用，过检测倏逝波能量通的衰减来获得纤芯表面物质的相关性质。光纤倏逝波传感器由于具有体积小、本低、距离传感、成远在
第３卷第１４期
２１年Ｏ月０２２
压
电
与
声
光
Ｖｏ．Ｎｏ．１３４１
ＰＩ０ＥＬＥＣＴＲＩＥＺＣＳ＆ＡＣＯＵＳＴＯＯＰＴＩＣＳ
Ｆｅｂ．２Ｏｌ２
文章编号：０４２７（０２０ — ０３０１０－４４２１）１０２—４
ｒｓａｃｅｕｔｃｕｄｂｓｄｔａｒｃｔｈｉｈｙｓｎｉｉｅｆｅ－ａｅｖｎｓｅｔｗａｅｓｎｏ．ｅｅｒｈｒｓｌｏｌｅｕｅｏｆｂｉａｅｔｅｈｇｌｅｓｔｉｒｂｓｄｅａｅｃｎｖｅｓｒｖｂ
线性锥形光纤倏逝波传感器的灵敏度分析
赵明富，雷子，大明黄德翼周斌矫董，，
（．重庆理工大学电子信息与自动化学院，庆４０５；．国家农业信息化工程技术研究中心，京１０９）１重０００２北００７
２．ＮａｉｎｌｎｉｅｒｎｓａｃｅｔｒｏｎｏｍａｉｎＴｅｈｏｏｙｉＡｒｕｔｒ，Ｂｉｎ００７ｈｎ）ｔａｇｎｅｉｇＲｅｅｒｈＣｎｅｒＩｆｒｔｃｎｌｇｎｇｉｌｅｅｉｇ１０９，ＣｉａｏＥｆｏｃｕｊＡｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｅｒｔｏｅｔｆｖｎｓｅｔｗａｅｅｓｎｉｍｅｅｎｅｓｎｅｇｈｉｈｎｆｒｓｎｉｇｅｐｎｔａｉｎｄｐｈｏａｅｃｎｖ，ｓｎｉｇｄａｔｒａｄｓｎｉｇｌｎｔｔｅｕｉｍｅｓｎｅｎｏｒｇｏｒｈｉｎｌｅｃａｔｒｆｓｎｉｉｉｏｈｉｅ－ａｅｖｎｓｅｔｗａｅｓｎｏｓＴｏｏｔｚｈｅｉｎｗｅｅｔｅｍａｎｉｆｎｅｆｃｏｓｏｅｓｔｔｆｒｔｅｆｂｒｂｓｄｅａｅｃｎｖｅｓｒ．ｕｖｙｐｉｅｔｅｍｉｓｎｉｉｉｙｄｓｇ，ｔｅｍａｈｍａｉａｄｌｏｈｅａｉｎｈｐｂｔｅｈｅｅｒｔｎｄｐｈｏｖｎｓｅｔｗａｅａｄｅｓｔｖｔｅｉｎｈｔｅｔｌｃｍｏｅｓｆｔｅｒｌｔｓｉｅｗｅｎｔｅｐｎｔａｉｅｔｆａｅｃｎｖｎｏｏｅｔｅｐｒｍｅｅｓｏｉｅｒｔｐｒｇｏｔｙａｌａｈｅａｉｎｈｐｂｔｅｈｆｅｔｅａｓｒｔｎｐｔｎｈｈａａｔｒｆｌａａｅｅｍｅｒｓｗｅｌｓｔｅｒｌｔｏｓｉｅｗｅｎｔｅｅｆｃｉｂｏｐｉａｈａｄｔｅｎｖｏｓｎｉｇｄａｔｒａｄｓｎｉｇｌｎｔｒｓａｌｈｄｒｓｅｔｅｙｅｓｎｉｍｅｅｎｅｓｎｅｇｈｗｅｅｅｔｂｉｅｅｐｃｉｌ．Ｔｈｖｎｓｅｔｗａｅｐｎｔａｉｎｄｐｈｉｉｆｒｓｖｅｅａｅｃｎｖｅｅｒｔｏｅｔｎｄｆｅ — ｅｔｔｐｒｐｒｍｅｅｓ（．．ｅｓｉｎａｇｅａｅａｉｎａｅｎｔ）ａｄｔｅｅｆｃｉｅａｓｒｔｏａｈｉｉｅｅｔｎａｅａａｔｒｉｅｍｉｓｏｎｌ，ｔｐｒｒｔｏａｄｔｐｒｌｇｈｎｈｆｅｔｂｏｐｉｎｐｔｎｄｆｒｎｅｖｆｓｎｉｇｄａｔｒａｄｓｎｉｇｌｎｔｒｉｃｓｅｎｉｕａｅ．Ｔｈｅｕｔｆｓｍｕａｉｎｓｏｄｔａｈｅｅｒ — ｅｓｎｉｍｅｅｎｅｓｎｇｈｗｅｅｄｓｕｓｄａｄｓｍｌｔｄｅｅｒｓｌｏｉｌｔｈｗｅｈｔｔｅｐｎｔａｏ
ｉｇｓｎｉｇｄａｔｒａｄｉｃｅｓｎｅｓｎｅｇｈｃｕｄｅｌｒｅｅｆｃｉｅａｓｒｔｎｐｔｎｅｓｎｉｍｅｅｎｎｒａｉｇｓｎｉｇｌｎｔｏｌｎａｇｆｅｔｂｏｐｉａｈ，ｔｕｎａｃｄｔｅｉｔｒｖｏｈｓｅｈｎｅｈｎｅ — ａｔｎｓｒｎｔｅｗｅｎｔｅｅａｅｃｎｖｆｆｂｒｃｒｕｆｃｎｈｕｒｕｄｎｂｏｂｎｄｕｃｉｔｅｇｈｂｔｅｈｖｎｓｅｔｗａｅｏｉｅｏｅｓｒａｅａｄｔｅｓｒｏｎｉｇａｓｒｉｇｍｅｉｍ．Ｔｈｏｅ
传感器两端具有两个过度锥形体，中间部分是均匀
感应区域［］５。通过建立相应的数学模型，析了线。分性锥形光纤倏逝波传感器的倏逝波透射深度ｄ、。均
线测量等特点，水质监测、在医疗卫生、物化学和生
ａｇｌｎｅ，ａｈｅｐｎｅｒｔｏｄｐｔｏｕｄｂｅａｈｉｖｄｍａｉｕｈｈｅｔｐｅａｉｅｃｄｔ４．Ｍｏｒｏｖｒｅｕｃｎｄｔｅｔａｉｎｅｈｃｌｃｅｅｘｍｍｗｅｎｔａｒｒｔｏｒａｈｅｏ０．ｅｅ，ｒｄ —
中图分类号：３；Ｂ６０４９Ｔ９文献标识码：Ａ
．
ＴｈｅＡｎａｙｉｆＳｎｓｔｖｔｏｂｒｂａｅａｅｃｎｔＷａｅＳｎｓｒｌｓｓｏｅｉｉｉｙｆｒＦｉｅ－ｓｄＥｖｎｓｅｖｅｏｓ
ｔｎｄｐｈｃｕｄｂｎｒａｅｙａｆｃｏｆ３ｔｒｕｈｃｏｓｎｈａｅｅｉｅｅｍｅｒｎｐｒｐｉｔｍｉｓｏｉｅｔｏｌｅｉｃｅｓｄｂａｔｒｏｈｏｇｈｏｉｇｔｅｔｐｒｄｆｒｇｏｔｙａｄａｐｏｒａｅｅｓｉｎｏｂ
摘
要：逝波的透射深度、匀感应区域的感应芯径和感应长度是线性锥形光纤倏逝波传感器灵敏度的主倏均
要影响因素。为了实现灵敏度的最优化设计，别建立了倏逝波透射深度与锥形参数之间关系及有效吸收路径与分感应芯径和感应长度之间关系的数学模型，论了不同锥形参数（射角、度比、长）倏逝波的透射深度，讨发锥锥下不同感应芯径和感应长度下倏逝波的有效吸收路径，进行了仿真。仿真结果表明，择锥形光纤几何体和合适的并选发射角，使透射深度增大近３，可倍当锥度比为０４时，逝波透射深度最大；小感应芯径，大感应长度可提高．倏减增倏逝波的有效吸收路径，强纤芯表面的倏逝波与周围吸收介质的作用强度。研究结果可用来指导制作高灵敏度增线性锥形光纤倏逝波传感器。关键词：逝波；敏度；射深度；应芯径；应长度倏灵透感感