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美國研發出可在極(jí)端條件下使用光學壓力傳感器(qì)

發布時(shí)間:2009-08-20 作者: 來源: 瀏覽(lǎn):885

      美國科學家研發出一(yī)種可(kě)以在極端條(tiáo)件下使用的新型光(guāng)學壓力傳感器。這種光纖傳感器不但可以測量高達1800萬帕(2620磅平方英寸)的壓力,將感測頭放進-196°C的液態氮中或者加熱到538°C,性能也不會有明顯(xiǎn)改變。

  這種傳感器的概念來自於密西西比大學檢測儀器和分析實驗室(DIAL)的ChujiWang和SusanScherrer,他們將有名的“腔環降光譜(pǔ)法”(cavityring-downspectroscopy,CRDS)技術應(yīng)用在光纖(xiān)傳感(gǎn)器上,製造出一個名為fiberringdownsensor的儀器(qì)。其操(cāo)作關鍵在(zài)於光脈衝的衰減時間強烈(liè)取決於在光纖環所造成的衰減,因此(cǐ)任何造成光纖傳輸改變的現象如外部的壓迫(壓力),都可藉由監控衰減時間而加(jiā)以測量。Wang表示(shì)這種新傳感器具有許多優於(yú)布拉格光纖(FBGs)和光纖Fabry-Perot幹涉儀(FPPI)之處,並認為這(zhè)個新設計可以帶動全新一代的物(wù)理傳感器。

  這種傳感器是由兩個相同的2×1光纖耦合器(991分路比(bǐ)例(lì))及和一種標準(zhǔn)單模光纖(CorningSMF-28)所連接,構成65M的長回路。研究員人將一個(gè)波長1650nm的脈衝經由一個耦合器射入回路;該脈衝(chōng)每在環內繞行一圈,強度就會略微減弱,其衰減時間(jiān)及強度則由另一個(gè)耦合器連續加以監控。實驗上對一段8mm長的光纖傳感(gǎn)器施加重量的結果顯示,該傳(chuán)感器可以測量高達1800萬帕(pà)的壓力。如果把保護層(céng)(Jacket)去掉,雖會降低它(tā)的感測範圍,可是能增加其靈敏度(dù)。

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