基于调频光谱原理的在线式表面等离子体共振光纤传感器

基于调频光谱原理,提出一种可用于在线测量的表面等离子体共振光纤传感器结构。理论分析、数值仿真和实测结果表明,基于表面等离子体共振效应的光纤传感头,相当于具有中心对称吸收谱的吸收介质,且吸收峰中心波长随待测折射率的增加而红移;基于此吸收谱函数,以微分光谱替代直接光谱测量,可有效克服吸收峰处一阶微分谱为零对测量灵敏度的消极影响;参考光路及闭环负反馈结构的引入,可有效抑制源于光源和光路中光强波动等的影响。以镀有50 nm厚金薄膜的多模石英光纤组成传感头,搭建相应的闭环系统,对折射率为1.33000~1.43000范围内不同液体进行折射率测量,并与阿贝折射率仪、光纤光谱仪及理论仿真结果进行比较。结果表