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实验室张刚博士在微结构光子晶体光纤传感方面取得新进展


近日,我实验室张刚博士在微结构光子晶体光纤传感方面取得新进展,相关工作发表在光学领域期刊《Optics and Lasers in Engineering》和《Optics Express》。

针对中国煤矿资源日益枯竭,深部矿井增多,部分矿井动力学灾害频发的问题,基于国家重大需求,创新性提出将微结构光子晶体光纤用于煤矿灾害监测领域,并取得新的进展。温度扰动是影响传感器稳定工作的难题,我们将空心光子晶体光纤引入本征型法布里-珀罗干涉仪中,避免了外界温度对传感器的影响,实现加速度分辨率为5.04 μg/√Hz。通过合理封装,使得传感器具有结构简单,体积小巧,温度不敏感和灵敏高等优点,具有十分广阔的应用前景。该工作发表在《Optics and Lasers in Engineering》。

 


针对核电站,火电站,高压电传送设备,汽轮机,蒸汽管道和油管等需要高灵敏度,耐腐蚀,本征安全等特点的高温监测需求,提出将保偏光子晶体光纤和空心光子晶体光纤引入光纤高温传感领域,在不到1mm的温度传感头内应用光学游标效应,将灵敏度提高45

。传感器敏感端面全部集成在光纤内部,不受灰尘、液体和蒸汽等影响,工作稳定。该传感器具有结构简单,体积小巧,高温环境下工作稳定和灵敏高等优点,具有十分广阔的应用前景。该工作发表在《Optics Express》。

两篇论文第一作者均为为张刚博士,通讯作者为实验室主任俞本立教授。该研究得到了国家自然科学基金(51627804)、安徽省重点研发计划(1804a0802214)和国家重点研发计划(2016YFC0301902)等经费资助。

相关成果:

  1. Gang Zhang, Xuqiang Wu, Shili Li, Qiang Ge, Jinhui Shi, Hui Wang, Benli Yu, Temperature insensitive Fabry-Perot interferometer for microseism sensing based on hollow core photonic crystal fiber, Optics and Lasers Engineering, 2019, 126, 105862. doi.org/10.1016/j.optlaseng.2019.105862.

  2. Gang Zhang, Xuqiang Wu, Wujun Zhang, Shili Li, Jinhui Shi, Cheng Zuo, Shasha Fang, and Benli Yu, High temperature Vernier probe utilizing photonic crystal fiber based Fabry-Perot interferometers, Optics Express,  2019, 27(26). 37308-37317