光子晶体光纤法布里-珀罗干涉仪的温度自补偿折射率计设计

本文主要探讨了一种基于光子晶体光纤的法布里-珀罗干涉仪（Fabry-Perot, F-P）的温度自补偿折射率计的设计和实现。作者采用了手动熔接技术将实芯光子晶体光纤和普通单模光纤结合起来，构建了一个本征的F-P干涉传感器。这种设计的独特之处在于它能够提供一种高灵敏度且具有温度自补偿能力的测量设备。 理论上，新型F-P干涉传感器的对比度不受环境温度的影响，仅随着外部折射率的变化而变化。具体来说，在折射率范围1.32~1.44之间，传感器的折射率灵敏度大约为4.59/RIU，这意味着对于微小的折射率变化，传感器能有很高的响应。分辨率达到了惊人的2×10^-5，这对于精密的科研和工业应用至关重要，因为它允许对微小的折射率变化进行精确测量。 此外，该传感器的腔长表现出较高的温度敏感性，当温度在20~100℃的范围内变化时，腔长的变化率为18.72 nm/℃。这意味着通过同时监测传感器的对比度和腔长，可以实现温度和折射率的双重测量，这在工业环境中具有极大的实用价值，尤其是在需要实时监控温度变化对折射率影响的场景，如光纤通信系统、光学器件制造等领域。 总结起来，这篇研究提出了一种创新的光纤光学传感器，利用光子晶体光纤的特性提高了测量的精度和稳定性，并通过温度自补偿机制减少了环境因素对测量结果的影响。这种技术的发展有望推动光纤传感器在工业应用中的广泛应用，特别是在需要高精度和高稳定性的环境监测和控制系统中。