飞秒激光加工微纳光纤高温压力传感器

"微纳光纤高温压力传感器" 本文主要探讨了一种创新的微纳光纤高温压力传感器，该传感器是利用飞秒激光加工技术制造的。传感器的核心是通过飞秒激光在光纤端面精细雕刻出法珀腔，形成全光纤法珀干涉型结构。这种设计使得传感器能够在广泛的温度范围内，包括极端的高温环境，如1100℃，保持稳定的压力测量能力。 飞秒激光加工是一种非接触、高精度的微加工方法，它利用超短脉冲激光在材料内部产生“热影响区”极小的切割效果，从而在光纤上创建出微观结构。法珀腔作为光学谐振器，由两面平行反射镜构成，其内部光场分布极度敏感于腔体的物理变化，如长度或折射率的变化。当压力作用于传感器时，腔体的几何形状或光纤的物理性质会发生微小变化，进而影响光的干涉模式，从而可以转换为压力信号。 在实验中，研究人员对传感器进行了从室温到1100℃的压力和温度测试。结果表明，在不同温度下，传感器都表现出良好的线性输出特性，即使在长时间高温工作条件下也能保持精确的压力读数。这种特性使得微纳光纤高温压力传感器适用于高温环境下的各种应用，如工业高温工艺过程监控、航空航天工程、地质勘探以及核能设施等领域的压力测量。 此外，文章还强调了传感器的其他优势，例如小型化、抗干扰性强、易于集成等，这些都是由于微纳光纤的特性所决定的。微纳光纤具有极小的横截面积，因此对外界环境的变化非常敏感，同时其光纤结构也提供了良好的机械强度和耐腐蚀性。 总结起来，微纳光纤高温压力传感器是基于飞秒激光技术的创新应用，为高温环境下的压力测量提供了一个高效、准确且稳定的解决方案。这项研究对于推动高温传感技术的发展，特别是在恶劣条件下的监测系统设计，具有重要的理论和实际意义。关键词涵盖了高温传感器、压力传感器、飞秒激光加工和外腔式光纤法珀干涉仪等关键领域，这些都反映了研究的核心技术和应用方向。