基于光纤端面回波的流体折射率传感器

从理论和实验上研究了一种操作简单、价格低廉、灵敏度高的折射率光纤传感器。该传感器采用光纤回波强度调制原理, 用半导体激光器作为光源, 普通光功率计作为光电探测器, 传感头为普通光纤端面。根据回波损耗随界面物质折射率不同而发生变化的机制, 导出相对回波强度与折射率之间的对应关系。计算证明相对回波强度参量的引入能够有效地消除仪器的不稳定性、内部损耗和环境影响带来的测量误差, 提高测量精度。灵敏度分析表明, 对于具有0.01 dBm的仪器测量精度, 相应的折射率分辨率可达2×10-4折射率单位。实验结果表明在液体折射率1.30～1.45的范围内, 测量值均能很好地与理论值相符合, 且相对偏差低于5%。