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《建立在光子晶体光纤传感器上的量测折射术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、RefractometrybasedonaphotoniccrystalfiberInterferometer——翻译基于光子晶体光纤干涉仪的量测折射术RajanJha,1,*JoelVillatoro,1,3GonçalBadenes,1和ValerioPruneri1,21西班牙，(巴塞罗纳),地中海科技园,Castelldefels市08860号，地中海科技园，ICFO-InstitutdeCiènciesFotòniques,以及西班牙，(巴塞罗纳),08010号,ICREA-InstitucióCatalanadeRecercaiEstudisAvançats
2、,joel.villatoro@icfo.es作者联系方式:rajaniitd@gmail.com2008年12月15日收到，2009年1月21日修订，2009年1月21日收到，2009年1月29日邮寄（文件编号105376）；2009年2月24日出版我们报告的是一个应用于量测折射术的简洁的的干涉仪模态。该装置由拼接的标准的单孔纤维的大孔光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）存根组成。在拼接区域，光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）的真空部分完全瓦解，这就使得光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）的核心和包层模复合、连接起来。这个装置能保持长久的稳定，温度敏感性低，适合测量系数范
3、围为1.330–1.440的波长。这种测量折射系数的方法是由干涉模式的转换监测的。©2009OpticalSocietyofAmericaOCIScodes:060.2370,060.5295,120.3180,280.4788.由于其众多的应用，从科学和技术的角度看，量测折射术都是非常重要的。另一方面，应用于量测折射术的简洁的的干涉仪模态的发展对工业加工的应用、食品和饮料行业等的质量控制是非常关键的。在另外一方面，折射率干涉仪于研究不同的生物或化学的标本也是有用的。光纤折射计和折射率干涉仪是很有吸引力的，由于其体积小，设计灵活，抗电磁干扰，网络兼容性强和可用于远程和近
4、程测量。设计有效的光纤折射计，一是需要抓住转瞬即逝的导光光波，而不影响设备的稳定性。此外，一个理想的折射计应该符合成本效益，并能够测量高分辨率、大范围的光波。折射计是基于倾斜的布拉格光栅、长周期光栅，和一些干涉仪模态，；来满足这些条件的，但他们有几个缺点[1-11]，如成本高，对温度灵敏度高干涉仪模态容易漂移，因为它们很容易受到模式联接情况的扰动。在这封信中，我们提出了一个建立在一个强大的全光纤模态干涉仪的基础上的简洁的的折射计，该全光纤模态干涉仪是通过简单和行之有效的熔接制造的。该设备利用光子晶体光纤模态的性质，而通过几片标准的光纤进行采集。此设备的制造很简单，因为它
5、只涉及到在一个标准的光纤实验室进行[12,13]的切割和拼接过程，可以测量折射率的范围相当广泛，从1.33（水环境）到1.44（生物分子），分辨率为此前提到的建立在光子晶体纤维上的的折射计和指数传感器依靠拉锥或光栅技术[14-18]。大部分孔的设计有必要渗透这些样品的技术。在我们这个案例里，通过短暂的光子场和光子晶体纤维的外围部分的材料样本的互动来测量折射率是有可能的。要制造这个设备，几厘米长的商用光子晶体纤维（LMA-8晶体光纤A/S），通过使用传统的熔接机器，熔接到一个标准光纤(CorningSMF-28)。通过这样一种熔接方式，光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）的
6、真空部分在短距离内就完全瓦解，此区域通常小于300。图1显示了使用光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）下的显微镜图片，即，传感器图，实验装置图。为了采集从光纤平面射到光子晶体纤维的干涉仪光线，然后传送的光线输送到一个光学频谱分析仪。要测量的液体沉积在光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）的外表面，与[19]的方式类似。然而，目前的做法不能使液体进入光子晶体纤维（光子晶体纤维PCF）的空隙。由于表面张力和分子间的相互作用力，无论是在液体或气体的阶段的污染物都可以在反射过程中进入装置的空洞里，从而使清洁更为困难，尤其是对设备的重新使用。此外，执行跨任务的的设备不需要使用任何光纤光
7、环行器，正如在[19的]报告。这不仅提供了更广的波长运动范围（10倍大）而且大大降低了设备的复杂性和成本。要了解干涉仪的工作原理，让我们来分析从太阳磁场SMF到光子晶体纤维PCF（图1）时的导梁。当它进入一片坚实的玻璃时， 基本的SMF模式开始衍射，即折叠的的光子晶体纤维PCF区域。由于衍射，模变宽了，使得光子晶体纤维PCF区域的核心和包层模收到了刺激[12,13]。光子晶体纤维PCF的纤芯和包层模的传播常数是不同的。因此，当他们沿着光子晶体纤维PCF区域传播时，模聚集了相位差。相位差取决于导光的波长，还有模运动的距离，(L,或光子晶体纤
