实验室提出一种利用表面等离子体共振(SPR)用于位移测量的新方法。通过将短段渐变折射率多模光纤(GIMMF)与塑料包层光纤(PCS)焊接在一起,并在塑料包层光纤纤芯表面镀制金膜构成Kretschmann构型。该位移测量方法采用单模光纤(SMF)注光,从而改变入射光束在渐变折射率光纤端面的注光位置,当单模光纤注光位置发生改变,渐变折射率光纤中光束与光纤轴之间的角度(随位移而变化),将导致PCS中共振角度发生变化,使得共振波长发生偏移。相关实验研究结果已在Sensors and Actuators A: Physical发表。
该位移传感器的传感区在折射率为1.41的溶液的完全包覆下,当位移从0μm增加到25μm,共振波长从801nm偏移到839nm,当位移接近25μm时,灵敏度最高可达到2.43nm/μm,几乎超过了所有其他光纤微位移传感器。其制作简单、灵敏度高,且可以灵活控制共振角度,该传感器将在高精度仪器中具有潜在的应用。
图 新型光纤微位移传感器的新应用