基于单模异芯光纤结构的液位传感器

提出了一种新颖的光纤液位传感器。在普通单模光纤(SMF)中间熔接一段细芯单模光纤(TCSMF)，构成共轴光纤马赫曾德尔干涉仪(MZI)。液位的变化引起包层模与芯模的相位差发生改变，从而导致干涉仪的透射光谱发生改变。对传感器的工作原理和测量灵敏度及精度进行了理论分析，实验结果显示透射光谱中特征峰波长漂移量跟液位变化量呈较好的线性关系，且灵敏度随待测液体折射率的增大而增高，与理论分析结果相一致。测量得到纯水和饱和氯化钠溶液的测量灵敏度分别为0.160 nm/mm和0.228 nm/mm。该传感器采用全光纤结构，制备简单、测量精度高，可适用于折射率低于光纤包层折射率液体的高精度液位测量。