近日,美國科學家研發出一種可以在極端條件下使用的新型光學壓力傳感器。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(xìng)能(néng)也不會有明顯改(gǎi)變。
這種傳感器的(de)概念來自於密西西比大學(xué)檢測儀器和分析實驗室(DIAL)的ChujiWang和SusanScherrer,他們將有(yǒu)名的“腔環降光譜法”技術應用在光纖傳感器上,製造出一個名為\"fiberringdownsensor\"的儀器。其操作關鍵在於光脈衝的衰減時間強烈取決於(yú)在光纖環所造成(chéng)的衰減,因此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以測量。Wang表示這種新傳感器具有許多優於布拉格光纖(FBGs)和光纖Fabry-Perot幹涉(shè)儀(FPPI)之處,並(bìng)認為(wéi)這個新設(shè)計可以帶動全新一代的物理傳感器。
這種(zhǒng)傳感器是由兩個相同的2×1光纖耦(ǒu)合器(99:1分(fèn)路比例)及和一種標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(CorningSMF-28)所連接,構(gòu)成65M的長回路(lù)。研究員人將一個波長1650nm的脈衝經由一個耦合器射入回路;該脈衝每在環(huán)內繞(rào)行一圈,強度就會略微減弱,其衰減時間及強度則由另一個耦合器連續加以監(jiān)控。實驗上對一段(duàn)8mm長的光纖傳感器施加重量的結果顯示,該(gāi)傳感器可以測量高達1800萬帕(pà)的壓力。如果把保護層(Jacket)去掉,雖會降低它的(de)感測範圍,可是能增加其靈敏(mǐn)度。
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更多>2018-10-12