双空芯光纤驱动的高灵敏度曲率传感器研究

本文研究的焦点是"基于双空芯光纤的高灵敏度曲率传感器"，由修艳丽和王葵如两位作者在信息光子学与光通信国家重点实验室，北京邮电大学共同提出。双空芯光纤（THF）作为一种创新的光纤类型，其核心特征在于石英包层中包含两个对称的空气孔，这赋予了它独特的光学性质。这种设计使得曲率传感器的工作原理依赖于双空芯光纤内部的多模干涉现象。 传感器的设计简单，由双空芯光纤的两端直接与单模光纤熔接而成。实验中，使用了一根1厘米长的双空芯光纤，将其平行固定在直尺上进行曲率传感测试。当被测物体的曲率变化在2.8至4.5弧度每米的范围内，通过实验数据拟合，该传感器展现出极高的灵敏度，达到每米-1的曲率变化对应-101.487纳米的光信号变化。此外，传感器的线性度也相当优秀，达到了0.99521，表明其响应与输入曲率的变化呈高度线性关系。 这一研究成果对于光纤传感领域具有重要意义，因为它不仅提高了曲率测量的精度，而且结构紧凑，易于集成到各种应用中，例如精密机械控制、机器人导航或光学测量系统。论文还得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助，进一步证实了其科研价值。 关键词包括"光纤传感"、"曲率传感器"以及"双空芯光纤"，这些关键词突出了文章的核心研究内容和技术领域。整体来看，这篇论文对于推动光纤传感技术的发展，尤其是在高灵敏度和线性度方面的优化，有着积极的贡献。