光纤微腔温度传感器：CRDS技术下的高灵敏度探测

本文介绍了一种创新的光纤微腔温度传感器，它采用了基于腔衰荡光谱（CRDS）技术。CRDS是一种非接触式的光谱分析方法，其原理是利用高频CO2激光脉冲在1060纳米的单模光纤上直接刻蚀出光学微腔，形成一个微型的光纤环谐振腔结构。这个微腔作为传感元件，其工作原理是通过测量激光脉冲在微腔中的反射和衰荡过程来感知温度变化。 当温度改变时，光纤微腔的尺寸会发生微小变化，这会影响光在腔内的反射和传播特性，导致脉冲激光的衰荡时间发生相应的变化。通过精确地测量这种衰荡时间的差异，可以转换为温度的读数。该设计的优点在于其高灵敏度，实验结果显示，在24℃至93℃的温度范围内，传感器的灵敏度高达83.36ns/℃，这意味着温度每升高一度，激光衰荡时间会有明显的增加，因此可以实现对温度的精细检测。 此外，文章提到实验数据展示了良好的线性度，这意味着传感器在不同温度区间内的响应与理论预测或标准曲线有很高的匹配度，这对于实际应用中的精度至关重要。该光纤微腔温度传感器在光纤光学领域具有重要的应用潜力，特别是在需要高精度、非接触式温度测量的场景，如工业过程控制、环境监测或医疗设备中。 关键词：光纤光学、腔衰荡光谱技术、光纤微腔、温度传感，这些词汇突出了文章的核心研究内容和主要技术路线，对于理解和引用该研究具有指导意义。总体而言，这项研究提供了一种新颖且高效的光纤温度传感器方案，有助于提升现有传感器技术的性能，并可能推动相关领域的进一步发展。