少模光纤模式反射迈克尔孙干涉仪及其游标增敏应用

IF 1.6 4区物理与天体物理 Q3 OPTICS 光学学报 Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.3788/aos230520

武瑞妮 Wu Ruini, 林国辉 Lin Guohui, 吕海飞 Haifei Lü, 黎敏 Li Min, 李明钰 Li Mingyu, 王嘉赋 Wang Jiafu, 文晓艳 Wen Xiaoyan

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摘要

提出了一种少模光纤迈克尔孙干涉仪（MI）级联法布里-珀罗干涉仪（FPI）的游标增敏折射率传感器。少模光纤MI用作参考干涉仪，开放腔FPI作为传感干涉仪，解决了传统双FPI传感器的参考干涉仪制备复杂、可控性差的问题。仿真研究了单模-少模光纤错位量对少模光纤模式激发效率的影响，以及少模光纤长度对增敏倍数的影响。基于仿真优化参数制备了少模光纤MI-FPI传感器，并测试了其折射率响应特性，分析了增敏极限及限制因素。该传感器在1.3384~1.3412的折射率范围内的折射率灵敏度达到12466.956 nm/RIU（灵敏度单位），相对于无MI级联的单个FPI传感器提升了12.29倍，放大倍数可基于少模光纤长度灵活控制。该方法使传感器的增敏效果显著、增敏倍数可控、制备方法简单且光谱稳定性好，在折射率传感领域具有潜在的应用价值。

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