基于光子晶体光纤的微型高温传感器设计与实验验证

本文研究的标题为"论文研究-Tiny fiber-optic high-temperature sensors based on the endlessly single mode photonic crystal fiber.pdf"，它聚焦于一种基于无截止单模光子晶体光纤（Endlessly Single Mode Photonic Crystal Fiber, ESMPCF）的微型光纤高温传感器。该传感器由作者丁文慧和江毅共同研发，他们在中国科技论文在线上发表了这篇论文。 这种新型传感器的设计创新在于其传感头部分，通过将一段光子晶体光纤与传统的单模光纤（Single Mode Fiber, SMF）熔接，构建了一个光纤法布里-珀罗干涉仪（Fiber Fabry-Perot Interferometer, FFPI）。法布里-珀罗干涉效应被利用来检测温度变化，因为温度的微小改变会影响光在光纤中的传播路径，从而影响干涉条纹的间距，进而反映出温度的高低。 丁文慧和江毅的研究工作得到了多方面的资金支持，包括中国自然科学基金、中国国防预研基金以及高等学校博士学科点专项科研基金等，这体现了他们在光纤传感技术领域的专注和专业性。他们的研究目标是设计出一种能够精确测量微小空间内高温的传感器，这对于许多高温环境监测和工业应用具有重要意义，例如热能管理、航空航天和材料科学等领域。 论文的关键技术在于采用高速信号处理方法，对反射光的强度进行实时分析，从而实现对温度的准确测量，最高可达到500℃。这种方法不仅提高了测量精度，还保证了响应速度，对于动态高温环境的实时监测非常有效。 总体而言，这篇论文深入探讨了光子晶体光纤在微型光纤高温传感器中的应用潜力，展示了如何通过精密的光学设计和信号处理技术来提升温度传感的性能，对于物理电子学、光纤传感领域以及高温环境监测技术的发展具有推动作用。