基于阵列波导光栅的高精度折射率传感器研究

摘要设计和研究了基于阵列波导光栅的高精度折射率传感器。该传感器利用阵列波导光栅的阵列波导区域对相位差敏感的特性，通过在阵列波导区域挖槽来测量通过沟槽的液体的折射率变化。由于阵列波导之间的相位差变化会导致输出波导的输入面的最大光强位置的变化，所以通过入射窄带光源并计算其中两个输出波导的功率比的变化，就可以得到实时的折射率变化。利用傅里叶光学和光波动理论的方法建立数学模型，经过综合考虑各种因素，设计了合理的参数，通过拟合得到折射率变化和光功率比的解析式。这种方法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。