低成本熔融拉锥光纤液体折射率传感器：理论与实验研究

本文主要探讨了一种基于熔融拉锥光纤的液体折射率传感器的设计与实现。熔融拉锥光纤以其低成本、易操作和可实现多点并行测量的优势，被选作传感器的核心元件。该传感器的工作原理是利用分路器将光源（高稳定放大自发辐射光源）发出的光预分成多个通道，其中芯层的光信号在传输过程中受到外部液体折射率变化的影响。通过建立简单的理论模型，研究了芯层光功率占总光功率的比例如何随外部介质折射率的变化而变化，这个比例的变化反映了折射率的差异。 核心部分是通过实验测量不同折射率样品的传输损耗，并采用对比方法创建了传输损耗与折射率之间的关系曲线。实验结果显示，随着外部介质折射率的增加，光纤的传输损耗也随之增大，这是由于光线在折射率不同的介质中传播时会发生更多散射和吸收。此外，文中提到了引入反射器（光纤布拉格光栅）对于提高系统灵敏度的重要性，这通过增强信号反射和减少噪声来增强传感器对微小折射率变化的响应能力。 关键词包括光纤传感、熔锥光纤、折射率、分路器和反射器，这些都是设计和理解这种新型传感器的关键概念。论文不仅提供了技术细节，还展示了这种传感器在实际应用中的潜力，如在化学分析、环境监测或者生物医学等领域，对于实时、无损地测量液体折射率具有重要的价值。 总结来说，这篇文章深入研究了熔融拉锥光纤在液体折射率测量中的应用，揭示了其工作原理和性能优化策略，为相关领域的研究人员和工程师提供了一种实用且经济的解决方案。