根据《Opto-ElectronicAdvances》最近发表的一篇论文，使用异常点(EP)可以将光纤传感器的灵敏度提高数倍。该技术有潜力将光纤传感技术转变为精度和准确度的新时代。虽然研究人员使用弯曲传感器展示了这种非凡的能力，但EP增强灵敏度的真正威力远远超出了现有的各种光纤传感器的潜在应用。

这项创新的基础是精心设计的光纤弯曲传感器，利用EP概念实现非凡的灵敏度。该传感器由两个专用法布里-珀罗(FP)谐振器组成，每个谐振器均嵌入刻在铒镱共掺光纤(EYDF)中的两个光纤布拉格光栅(FBG)。通过控制泵浦功率，可以精确调节这些谐振器的增益和损耗，从而通过在其异常点附近操作传感器来激活灵敏度增强。

一旦向传感器施加弯曲力，其操作就会远离异常点，从而导致独特的频率分裂现象。这种独特的频率响应使传感器能够以高灵敏度和高精度检测最轻微的弯曲或曲线。

为了充分发挥这种EP增强灵敏度的潜力，研究人员设计了一种双通带微波光子滤波器，将传感器的光谱响应转换到微波域。这种巧妙的集成可实现高速和高分辨率测量，从而释放EP增强传感的全部功能。

经过严格的实验评估，EP增强型传感器展现出了显着的效果。曲率传感范围为0.28至2.74m-1，其精度达到7.56×10-4m-1，灵敏度高达1.32GHz/m-1。这些非凡的成果超越了以前的光纤传感器的能力，展示了EP增强灵敏度的显着潜力。

EP增强灵敏度的发现代表了光纤传感领域的范式转变。除了弯曲传感器应用之外，这种强大的技术还可以轻松部署在许多现有的光纤传感器中，以提高精度。

本文的作者介绍了一种全光纤结构内的特殊点增强型弯曲传感器。通过对传感器的精心设计和实验验证，该研究取得了显着的成果。

关键的创新在于利用光纤中EP的独特性能来实现对特定点附近弯曲力的高灵敏度检测。当施加外部弯曲力时，EP处的光学模式发生分裂，导致频率分裂现象。这种现象提供了有关外部弯曲力的宝贵信息，从而实现精确测量。

与传统的线性传感器相比，EP增强型传感器在EP附近表现出非线性响应，从而显着提高了灵敏度。此外，为了实现高速和高分辨率的传感器测量，采用微波光子技术将传感器的光谱响应转换到微波域，从而实现高分辨率测量并增强整体性能。

这种光纤传感技术为提高传统埃尔米特光纤传感器的灵敏度提供了一种经济有效的解决方案。该技术的多功能性使其可以应用于各种现有的FBG传感器，从而更容易在需要高灵敏度的场景中实施。

EP点增强型弯曲传感器检测微弱信号的能力使其对于保护关键基础设施非常有用非常有用，特别是在安全事故的初始阶段，例如隧道、桥梁和核电站。该传感器实现的早期预警可以减轻经济和人员损失，从而带来显着的社会效益。

总之，这项研究对光纤传感做出了显着贡献。EP增强型弯曲传感器的独特功能以经济高效的方式提高了精度和灵敏度，使其成为该领域的一个有前途的进步。该技术有望应用于现有光纤传感器及其在保护关键基础设施方面的应用，这意味着它可以对各行业的安全和创新产生深远的影响。这项工作为光纤传感的进一步进步奠定了基础，为高灵敏度测量开辟了新的可能性，并对更广泛的实际应用产生了影响。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：