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用于化学传感的光纤光栅

光纤光栅传感器可用于化学传感,因为光栅的中心波长随折射率的变化而变化,光栅与环境中化学物质浓度的相互作用会引起折射率的变化。


长周期光纤光栅(LPFG)与光纤布拉格光栅一样,也是由光纤轴上的周期折射率调制形成的,其周期一般大于100µm。其耦合机理是:前向传输芯的基波耦合到几个特定波长的前向传输包层模,而且包层模式很快就会丢失,因此LPFG中基本上没有背反射。在光谱的特定波长上有几个吸收峰。LPFG比上述光纤布拉格光栅对光纤包层材料折射率的变化更敏感。包层材料折射率的任何变化都会改变透射光谱的特性并改变吸收峰。因此,长周期光栅折射率测量系统更加灵敏。分辨率可达到10-7的灵敏度。目前,许多化学物质的浓度都是用长周期光栅测量的,包括蔗糖、乙醇、己醇、十六烷、CaCl2、NaCl等。原则上,任何化学物质都有吸收峰光谱,其折射率在1.3到1.45之间。所有化学物质都可以用长周期光栅检测。


FBG Application In Chemical Sensing

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