多模光纤光栅折射率传感的高次模式影响及优化策略

本篇论文深入探讨了多模光纤光栅在液体折射率传感中的应用，由作者王玥、王葵如等人合作完成，发表在中国科技论文在线上。研究背景是针对多模光纤中高次模式对液体折射率测量精度的影响进行系统分析。论文基于现有的光纤传感理论，将多模光纤与布拉格光栅巧妙结合，旨在设计出一种新型的液体折射率传感器。 文章首先通过理论推导，揭示了传感灵敏度与不同模式之间的关系。通过软件仿真模拟技术，研究人员对比分析了不同模式分布的多模光纤在液体折射率变化时的传感性能。研究发现，在1.33到1.44的液体折射率范围内，高次模式对于传感效果显著有利，这表明在特定条件下，采用高阶模式可以提升传感器的敏感度。 此外，论文指出多模阶跃光纤因其在纤芯与液体界面处表现出强烈的倏逝波效应，使得其传感特性相较于渐变光纤更优。这意味着在实际应用中，选择阶跃结构的多模光纤可能能获得更好的性能。为了验证这些理论，作者列举了研究项目资金来源——高等教育博士特别研究基金，以及主要参与者的学术背景，包括王葵如教授作为通信联系人，她的研究方向专注于光纤传感和光纤非线性效应的应用。 总结来说，这篇论文不仅提供了关于多模光纤光栅在液体折射率传感中的实验方法和理论支持，还为优化光纤传感器设计提供了有价值的指导，特别是在考虑高次模式选择和光纤结构对传感性能的影响方面。这对于光纤传感技术的发展以及在相关领域的实际应用具有重要意义。