光纤激光磁力传感器的敏感度与拍频关系研究

"对基于法拉第旋转的异频光纤激光磁场传感器的灵敏度与拍频关系的研究" 在本文中，作者Nengpeng Hu、Linghao Cheng*、Li Yu、Yizhi Liang、Hao Liang和Bai-Ou Guan详细探讨了法拉第旋转基异频光纤激光磁场传感器的灵敏度与其拍频的依赖性。研究发现，拍频越低，传感器的灵敏度越高。具体来说，通过将拍频降低到2MHz，他们成功地在掺铒光纤上刻录的异频光纤激光器上实现了约43Hz/μT的最高磁场灵敏度。 法拉第旋转效应是这一传感器的基础，这是由于光在磁场中传播时，其偏振方向会发生微小的旋转。在光纤中，这种效应可以被精确地检测并用于测量磁场强度。作者还指出，拍频的大小与980nm泵浦光的偏振状态有关。因此，通过调整980nm泵浦光的偏振，可以实现传感器灵敏度的动态调节。 关键词包括：光纤激光器传感器、磁场传感器、法拉第旋转效应 1. 引言 磁场传感器在导航、电流测量、空间和地球物理勘探等众多领域有着广泛的应用。全光纤磁场传感器因其优良的性能，如抗电磁干扰、体积小、可远程操作等特性，受到了特别的关注。法拉第旋转基的光纤传感器利用光纤内光的偏振变化来探测磁场，这种方法不仅提供了高精度，还有可能实现更高效、更灵活的传感器设计。 2. 方法与实验 为了研究拍频对灵敏度的影响，研究人员设置了一系列实验，通过改变980nm泵浦光的偏振状态，观察并分析了不同拍频下传感器的响应。实验结果表明，拍频的选择对提高传感器性能至关重要。 3. 结果与讨论 降低拍频导致的灵敏度提升，可能是由于在较低频率下，噪声的影响相对较小，使得磁场变化引起的信号更容易被检测。此外，通过调整泵浦光的偏振，可以在不改变硬件结构的情况下改变传感器的响应特性，这对于实时调整传感器性能和优化应用环境非常有用。 4. 结论 这项工作揭示了法拉第旋转基异频光纤激光磁场传感器的一个关键设计参数——拍频，对于提高传感器的灵敏度具有重要意义。未来的研究可能会进一步探索如何优化拍频和其他相关参数，以实现更高性能的磁场测量系统。 这一研究论文不仅深化了我们对法拉第旋转效应的理解，也为开发新型光纤磁场传感器提供了有价值的理论依据和实验指导，对于推进相关领域的技术进步具有积极影响。