基于偶氮材料填充的微結構光纖傳感器件研究.pdf

1、微結構光纖因其獨特的光學特性以及結構設計靈活，制作材料多樣性等優(yōu)點，受到廣泛關注。其后處理形式除與傳統(tǒng)光纖類似的拉錐、寫柵、刻蝕等方式外，由于包層空氣孔的存在，還可將功能材料填充到光纖中，將光纖與功能材料結合，進而獲得更為豐富的新型光纖功能器件，并在生物、化學等交叉學科發(fā)揮優(yōu)勢。通過功能材料填充微結構光纖，可制備出靈敏度高、結構微型化、易于集成的新型光纖傳感器件。偶氮苯材料具有獨特的光敏、非線性、光致各向異性等特點，因而被廣泛應用于光存

2、儲、光開關、以及于生物工程領域。本文通過液體填充的方式將偶氮苯材料與微結構光纖相結合，制備基于偶氮材料填充的光纖傳感器件。文章的主要內容如下：
　　1.將 DY7-氯仿溶液填充到固芯微結構光纖包層空氣孔，對填充后的結構進行光譜特性分析，并通過對比實驗探究透射光譜損耗峰的來源。實驗研究了該結構對溫度、應力等參量的響應，發(fā)現(xiàn)其對溫度敏感而對應力不敏感。據此獲得一種應力不敏感的溫度傳感器。
　　2.利用DR1吸收可見光發(fā)生光致異構

3、的特性，將DR1溶液填入微結構光纖，對光纖進行光敏化處理。研究該結構的光強和溫度響應，其透射光譜中的兩個透射峰的損耗隨激發(fā)光強的變化趨勢相反，進一步揭示其損耗峰的產生機制。利用該結構我們實現(xiàn)了靈敏度較高的溫度和光強傳感。光強傳感靈敏度達到0.26468dB/(mW·cm-2)。
　　3.理論設計并實驗實現(xiàn)了一種基于選擇性填充微結構光纖的溫度-應力雙參量傳感器。滿足相位匹配條件時，纖芯基模向液柱高階模耦合，在透射光譜中產生一系列具有