前言

光纤传感器已经引起了人们对恶劣条件下高温测量的浓厚兴趣，例如在强磁场或易燃易爆环境中。光纤传感器固有的优点，如高灵敏度、紧凑性、鲁棒性、抗电磁干扰和多路复用的可能性，使它们在各种行业的应用中成为理想的选择。多年来，不同类型的光纤传感器被提出用于高温测量。其中，飞秒激光刻写光纤布拉格光栅(FBGs)，CO2激光刻写长周期光纤光栅(LPFGs)和各种干涉仪作为高温光纤光栅已被广泛研究。

研究内容

安徽大学的研究人员提出了一种超灵敏光纤Fabry-Perot探针，它与温度不敏感的萨格纳克环(SL)级联，用于高温测量(高达1000℃)。游标效应被用来放大温度灵敏度。FPI由保偏光子晶体光纤(PMPCF)尖端组成，纯硅芯用作传感元件。不需要精确控制来控制PMPCF的长度，游标效应是通过调整SL的FSR来产生的。通过监测光谱包络偏移，证明了高温测量的可行性。

实验方法

所提出的传感器由一个FPI和一个级联SL组成。一段长度为数百微米的聚甲基丙烯酸甲酯光纤被熔融拼接到一个引入SMF，以制造一个传感FPI。SMF和偏振模色散光纤的端面在传感探头中起到两个反射镜的作用。传感FPI通过光纤环行器连接到超宽带光源和超宽带光源。SL是通过将椭圆芯保偏光纤与3 dB耦合器熔融拼接而成的。由于ECPMF对温度、弯曲和扭转应力不敏感，制作的干涉仪适合用作参考干涉仪。光谱分析仪(OSA)捕获来自光源的输出光。

传感器示意图。

当n1=1.44和1.45时，模拟的单个SL和FPI的光谱.

高温测量实验装置。

级联FPI和SL1的实测光谱。

结论

传感柔性印刷电路是通过将670微米PMPCF光纤头与单FPI熔接而制成的。ECPMF长度分别为21.53米、23.53米和23.86米的三个SLs级联到传感FPI上，产生游标效应。监测光谱包络偏移以进行温度测量。实验结果与理论结果一致，在较宽的温度范围内，温度响应的线性度高达99.94%。该探针具有体积小、灵敏度高、灵活性好、成本低等优点，具有广阔的应用前景。

https://doi.org/10.1016/j.sna.2020.112219。