基于双峰谐振长周期光纤光栅的海水盐度传感器.pdf

文章编号2097-1842（2024）02-0291-09基于双峰谐振长周期光纤光栅的海水盐度传感器杜超1，赵爽1，宋桦可2，王秋雨1，贾斌1，张丽1，崔丽琴1，赵强3，邓霄2*（1.太原理工大学电子信息与光学工程学院,山西太原030024；2.太原理工大学物理学院,山西太原030024；3.齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所,山东青岛266061）摘要：为研制高灵敏海水盐度传感器，本文基于 CO2激光技术成功制备出一种工作在色散转折点（DTP）附近的长周期光纤光栅（LPFG）。首先，利用 CO2激光器在 80m 细单模光纤上制备出工作在 DTP 附近的 LPFG，证明了采用 CO2激光微加工技术制备较短周期 LPFG 的可能性。其次，通过调控 CO2激光器的制备周期，使高阶包层模式 LP1,9工作在DTP 附近，从而显著提高了 LPFG 的折射率灵敏度。在双峰谐振增敏效应的作用下，当海水盐度从 5.001变化到39.996时，光栅周期为 115.4m 的双峰谐振 LPFG 平均灵敏度高达 0.279nm/。研究结果表明，本文制备的 LPFG 海水盐度传感器具有谐振损耗大和灵敏度高的优点，其在海水盐度监测领域具有较好的应用前景。关键词：光纤光学；长周期光纤光栅；色散转折点；海水盐度；CO2激光技术中图分类号：TN253文献标志码：Adoi：10.37188/CO.2023-0101AseawatersalinitysensorbasedondualpeaksresonancelongperiodfibergratingDUChao1，ZHAOShuang1，SONGHua-ke2，WANGQiu-yu1，JIABin1，ZHANGLi1，CUILi-qin1，ZHAOQiang3，DENGXiao2*（1.College of Electronic Information and Optical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China；2.College of Physics,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China；3.Institute of Oceanographic Instrumentation,Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences),Qingdao 266061,China）*Corresponding author，E-mail:Abstract:Todevelopahighlysensitiveseawatersalinitysensor,alongperiodfibergrating(LPFG)wassuc-收稿日期：2023-06-12；修订日期：2023-07-06基金项目：国家自然科学基金（No.62203320,No.62375198,No.52009088,No.61933004）；中国博士后科学基金面上项目（No.2019M661063）；山西省回国留学人员科研资助项目（No.2023-039）；崂山实验室科技创新项目（No.LSKJ202204703）SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.62203320,No.62375198,No.52009088,No.61933004);ProjectfundedbyChinaPostdoctoralScienceFoundation(No.2019M661063);ResearchProjectSupported by Shanxi Scholarship Council of China(No.2023-039);Science and Technology InnovationProjectofLaoshanLaboratory(Qingdao)(No.LSKJ202204703)第17卷第2期中国光学（中英文）Vol.17No.22024 年 3 月ChineseOpticsMar.2024cessfullyfabricatedusingCO2lasertechnologytofunctionincloseproximitytothedispersionturningpoint(DTP).AnLPFGoperatingnearDTPwasfabricatedinan80msinglemodefiberusingCO2lasermi-cromachiningtechnology.ThissuccessfulendeavordemonstratesthefeasibilityofdevelopingLPFGwithshortergratingperiodusingCO2lasermicromachingtechnology.LPFGswithvaryingperiodswerefabric-atedbyadjustingthepreparationperiodofCO2lasertoensurethatthecladdingmodeLP1,9wasoperatingnearDTP,resultinginhigherrefractiveindexsensitivityofLPFG.Theaveragesensitivityof0.279nm/canbeachievedintheseawaterwithsalinityrangingfrom5.001to39.996,especiallywiththedualpeaksresonanceLPFGataperiodof115.4m,thankstothedualpeaksresonanceeffect.ThedualpeaksresonanceLPFGseawatersalinitysensorexhibitshighsensitivityandalargeattenuationloss,suggestingpo-tentialapplicationinseawatersalinitymonitoring.Keywords:fiberoptics；longperiodfibergrating；dispersionturningpoint；seawatersalinity；CO2lasertech-nology1引言海洋约占地球表面积的 71%，其环境的变化影响人类的生存和发展。盐度是表征海水特性的重要参数之一，对海洋环境监测具有重要意义1。目前，海水盐度的检测方法主要包括电导率测量法2-3、微波遥感测量法4-5和光纤传感测量法6。其中，光纤传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高等优点，受到了国内外研究者们的广泛关注。光纤海水盐度传感器主要依赖于盐度与折射率的关系7，根据其工作原理可分为光纤干涉仪8-9，光纤表面等离子体共振传感器10-11，布拉格光栅（FBG）12-13和长周期光纤光栅（LPFG）14-16等类型。然而，光纤干涉仪和光纤表面等离子体共振传感器带宽较宽，解调精度低，难以满足海水盐度高精度测量要求。FBG 的带宽非常窄，故信号解调精度高，但是其折射率灵敏度较低，同样无法满足海水盐度的测量要求。相较于其他光纤传感器，LPFG 对外界折射率变化敏感且带宽较窄，故基于 LPFG 的海水盐度传感器成为研究较多的光纤传感器件之一。然而，基于传统 LPFG 海水盐度传感器的灵敏度只有几 pm/，仍然无法满足实际测量需求。目前，提高 LPFG 灵敏度的方法主要有三种：减小包层直径，使 LPFG 工作在色散转折点（DTP）附近产生双峰谐振或模式转换区内。2019 年，Yang 等14制备出一种涂覆水凝胶的 LPFG 海水盐度传感器，其灵敏度约为 0.1255nm/。2023 年，Zhao等15制备出一种涂覆 TiO2的 LPFG 海水盐度传感器，其灵敏度约为 0.1633nm/。虽然文献 14和 15 通过涂覆纳米膜的方式将 LPFG 限制在模式转换区，但是应用在传统 LPFG 上，其灵敏度提高幅度有限。2015 年，DelVillar17在理论上已经证明将 3 种增敏方法相结合可以获得 1.43105nm/RIU 的超高折射率灵敏度，而双峰谐振增敏效应是获得高灵敏 LPFG 海水盐度传感器的基础。目前，制备双峰谐振 LPFG 的方法主要包括飞秒激光写入法18-21和紫外激光曝光法22。然而，飞秒激光器和紫外激光器价格昂贵，操作复杂，不具备普遍适用性。相较于飞秒和紫外激光器，CO2激光器具有成本低、操作简单等优点。因此，本文旨在探索一种低成本、易制备、高灵敏度的海水盐度传感器。利用 CO2激光微加工技术制备出双峰谐振 LPFG，并通过优化周期使高阶包层模式 LP1,9耦合的 LPFG 工作在 DTP 附近，大大提高了海水盐度传感器的灵敏度。2理论与模型LPFG 的基本原理是耦合模式理论，即光纤内相互正交的模式受到干扰后不再正交而发生耦合23-24。此时，在纤芯中传播的特定波长的光被耦合到包层中形成损耗峰，特定波长 表示为：=(ncoeffncleff),（1）ncoeffncleff其中，为 LPFG 的周期，和分别为纤芯模式和包层模式的有效折射率。当光栅确定之后，292中国光学（中英文）第17卷LPFG 的周期和纤芯的有效折射率不再变化，而包层模式的有效折射率与外部环境的折射率相关。因此，在测量海水盐度的过程中，LPFG 的谐振波长取决于外部环境的折射率。LPFG 的折射率灵敏度与包层模式的阶次有关，包层模式的阶次越高，越容易耦合出双峰谐振 LPFG，对应的折射率灵敏度越高。此时，在特定波长范围内，每个光栅周期都对应两个谐振波长。在 DTP 处，参与耦合的包层模式的相位匹配曲线（PMC）斜率达到最大值。当光栅周期确定时，随着波长的增加，包层模式的有效折射率比纤芯模式的有效折射率下降得更快，这使得双峰谐振 LPFG 可以获得更高的折射率灵敏度。D1D2D3利用 CO2激光器制备 LPFG 的过程中，激光的热效应使光纤表面形成周期性微槽，同时光纤材料的密度也会发生变化。此外，由于热传递作用，纤芯和包层的折射率会进一步改变，进而发生模式耦合。图 1（彩图见期刊电子版）是 CO2激光器制备的 LPFG 结构示意图，其中 是光栅周期，是光栅槽的深度，是相邻光栅槽之间的距离，是光栅槽的宽度。由于双峰谐振 LPFG 的包层模式阶次较高，故所需光栅周期较小。当LPFG 的周期小到一定范围，相邻的光栅槽将会发生重叠，则无法耦合形成 LPFG。根据 CO2激光器（CO2-H10C，大族激光）的技术手册可知，激光光斑的直径约为 100m，因此本设备可以制备周期大于 100m 的双峰谐振 LPFG。D1D2D3CoreCladdingGrating groove图1CO2激光器制备的 LPFG 结构Fig.1LPFGstructurefabricatedusingCO2laser3仿真分析海水盐度传感器依赖于 LPFG 的折射率传感特性，因此折射率灵敏度是首要研究的关键指标。本文 LPFG 的仿真模型是基于 80m 单模光纤（SMF13-2(21111)-3B，中国电子科技集团公司第四十六研究所）建立的，其纤芯和包层的折射率分别为 1.471 和 1.46，纤芯的直径为 5.2m。此外，由于 CO2激光器制备 LPFG 的方式是单侧打标调制，因此耦合的包层模式为非对称模式25。利用 COMSOL 仿真软件分析 LPFG 的折射率传感特性。当外界折射率为 1 时，基于 80m 单模光纤的 LPFG 的 PMCs 如图 2 所示，在 12001800nm波长范围内，随着包层模式阶次的增加，PMCs 的斜率逐渐增大。当包层模式增加到 LP1,9时，出现双峰谐振效应，此时光栅周期为 107.14m。因此，利用 CO2激光器制备双峰谐振 LPFG 在理论上是可行的。801 2001 3001 400Wavelength/nm1 5001 6001 7001 800160240LP1,3LP1,4LP1,5LP1,6LP1,8LP1,10LP1,7LP1,9Grating period/m320400图2基于 80m 单模光纤的 LPFG 的 PMCsFig.2PMCsofLPFGbasedon80msinglemodefiber在仿真分析过程中，为了更好地对比分析理论与实验结果，用海水折射率代替盐度。两者关系如图 3 所示。01.3331.3341.3351.336Refractive index/RIU1.3371.3381.339DipPolynomial fit of dip5101520R2=0.998y=0.000 003x2+0.000 001x+1.333 5Salinity/2530354045图3海水折射率与盐度的关系Fig.3Seawaterrefractiveindexasafunctionofsalinity利用阿贝尔折射仪（WAY-3S，上海仪电物理光学仪器有限公司）测量中国系列标准海水溶液（GBW(E)130011，国家海洋标准计量中心）的折射率，当海水盐度从 5.001变化到 39.996时，海第2期杜超,等:基于双峰谐振长周期光纤光栅的海水盐度传感器293水折射率从 1.33356 增大到 1.33849。此外，为了简化仿真过程，将折射率范围设置为 1.331.34，而LPFG 的折射率灵敏度通过波长变化来近似表示。选择包层模式 LP1,9来研究双峰谐振 LPFG的折射率传感特性。在 1.331.34 折射率范围内，LPFG 的 PMCs 如图 4（a）所示，当光栅周期为107.3m 时，两个谐振波长之差为 246.663nm。然而，在 DTP 处，光栅周期为 107.974m。因此，在 DTP 附近较小的光栅周期变化就会获得较大的折射率变化。折射率灵敏度与光栅周期之间的关系如图 4（b）所示。在远离 DTP 时，折射率灵敏度变化不明显，且右峰灵敏度大于左峰。当光栅周期大于 107.3m 时，LPFG 的折射率灵敏度开始显著增加。根据 CO2激光器的技术手册可知，激光器的精度约为 1m，因此需要反复调整光栅周期来获得更高的灵敏度。4实验与结果分析双峰谐振 LPFG 不仅对折射率敏感，还对弯曲、应力同样敏感26。传感探头及测量装置如图 5 所示，在滑轮一端的光纤上悬挂 5g 砝码，使 LPFG 在测量过程中始终保持拉直状态，以减小弯曲和轴向应力对测量结果的影响。超连续谱光源（SC-5，安扬激光）与光谱仪（AQ6370D，YOKOGAWA）通过光纤连接，形成完整的回路，以实时监测双峰谐振 LPFG 光谱的变化情况。其中，超连续谱光源的波长范围为 8001700nm，光谱仪的监测范围为 6001700nm。在测量过程中，光谱仪的监测范围设置为 11001700nm。此外，由于测量间隔小于 1min，因此环境温度变化对折射率测量的影响可以忽略不计27。CoreCladdingLPFGSeawaterPulleySensing regionLight objectOptical spectrumanalyzerOptical tableOptical pillarSupercontinuum sourceClamp图5传感探头及测量装置示意图Fig.5Schematicdiagramofsensingprobeandmeasuringdevice根据图 1 可知，光纤微槽的宽度会影响 LP-FG 的传感特性，因此为了保证光栅的一致性，在利用 CO2激光器（额定功率 10W）制备 LPFG 的过程中，激光功率选用总功率的 20.5%，且调制次数选择 1 次。周期为 112m 的双峰谐振 LPFG透射光谱如图 6（a）所示。可见，当外部折射率为 1 时，出现两个谐振波长。但是，当折射率从1.33356 变化到 1.33849 时，右峰偏移出光谱仪的监测范围。如图 6（b）所示，双峰谐振 LPFG 左峰谐振波长的变化量为 1.357nm。为了获得更高的灵敏度，需增大光栅周期使双峰谐振 LPFG 的右峰出现在光谱仪的监测范围内。利用 CO2激光器制备周期为 113m 的双峰1041 2001 3001 4001 5001 600Wavelength/nm1 7001 8001 900(a)1.331.34105106107108Grating period/m107.3 m107.974 m1 430.523 nm246.663 nm1 677.186 nm=109110103.54 5003 5002 5001 5005001 500500Refractive index sensitivity/(nm/RIU)2 5003 5004 500(b)104.5Longer wavelengthShorter wavelength105.5106.5107.5Grating period/m107.3 m108.5图4当折射率从 1.33 变化到 1.34 时：（a）包层模式为 LP1,9的 LPFG 的 PMCs；（b）折射率灵敏度与光栅周期之间的关系Fig.4(a)PMCsofLPFGwithLP1,9claddingmodeand(b)seawaterrefractiveindexsensitivityasafunc-tionofgratingperiodwhenrefractiveindexchangesfrom1.33to1.34294中国光学（中英文）第17卷谐振 LPFG，透射光谱如图 7（a）所示。可见，在1.333561.33849 折射率范围内，出现了两个谐振波长。谐振波长与折射率的变化关系如图 7（b）所示，双峰谐振 LPFG 左峰和右峰的平均灵敏度分别为114.446nm/RIU 和 743.421nm/RIU，右峰折射率灵敏度大于左峰，与理论结果相符。由此可知，可以通过调节 CO2激光器周期制备出双峰谐振 LPFG。1 1006543Transmission/dB21(a)1 2001 3001 4001 50011.333 561.334 851.336 161.337 361.338 49Wavelength/nm1 6001 7001.3331 192.41 192.81 192.61 193.21 193.01 193.4Wavelength/nm1 193.81 193.6LP1,9(112 m)1 194.0(b)1.3341.3351.3361.3371 192.514 nm1 193.871 nmRefractive index/RIU1.3381.339图6周期为 112m 的 LPFG 折射率响应特性。（a）LP-FG 透射光谱在不同折射率下的变化情况；（b）谐振波长与折射率的关系Fig.6RefractiveindexresponsecharacteristicsofLPFGwithaperiodof112m.(a)TransmissionspectraofLPFGundervariousrefractiveindices;(b)reson-ancewavelengthasafunctionofrefractiveindex为了获得更高的灵敏度，利用 CO2激光器制备适当光栅周期的双峰谐振 LPFG。周期为115.4m 的双峰谐振 LPFG 的透射光谱如图 8（a）所示，当外部折射率为 1 时，LPFG 的两个谐振峰消失。由图 4（a）可知，当外部折射率增大时，双峰谐振 LPFG 的左、右谐振峰将会分别向短波长和长波长方向偏移。因此，当折射率从 1.33356变化到 1.33849 时，LPFG 出现了两个谐振峰，双峰之间的波长差为 87.47nm，插入损耗小于 3dB，且相对谐振损耗不足 5dB。谐振波长与折射率变化的关系如图 8（b）所示。该双峰谐振 LP-FG 左峰和右峰的灵敏度分别为439.079nm/RIU和 1586.47nm/RIU，满足海水盐度检测要求，且与理论结果相符。1 10087654Transmission/dB32(a)1 2001 3001 4001 50011.333 561.334 851.336 161.337 361.338 49Wavelength/nm1 6001 7001.33321102Wavelength shift/nm43LP1,9(113 m)Linear fit of LP1,9(113 m)5(b)1.3341.3351.3361.337114.446 nm/RIUR2=0.959743.421 nm/RIUR2=0.974Refractive index/RIU1.3381.339图7周期为 113m 的 LPFG 折射率响应特性。（a）LP-FG 透射光谱在不同折射率下的变化情况；（b）谐振波长与折射率的关系Fig.7RefractiveindexresponsecharacteristicsofLPFGwithaperiodof113m.(a)TransmissionspectraofLPFGundervariousrefractiveindices;(b)reson-ancewavelengthasafunctionofrefractiveindex此外，为研究增大光栅周期是否会获得更高质量的双峰谐振 LPFG，制备光栅周期为 115.6m的双峰谐振 LPFG。其透射光谱如图 9（a）所示，在海水盐度范围内，已无法识别两个损耗峰。随着折射率的增加，双峰谐振 LPFG 的谐振损耗不断增大，当折射率大于 1.35699 时才能出现两个可用的损耗峰。在 1.352271.36571 折射率范围内，谐振波长与折射率的变化关系如图 9（b）所示。可见，双峰谐振 LPFG 左峰和右峰的灵敏度分别为2848.26nm/RIU 和 1348.815nm/RIU，已无法适用于盐度检测。第2期杜超,等:基于双峰谐振长周期光纤光栅的海水盐度传感器2951 1003025201510Transmission/dB50(a)1 2001 3001 4001 50011.333 561.334 851.336 161.337 361.338 49Wavelength/nm1 6001 7001.33351Wavelength shift/nm73LP1,9(115.4 m)Linear fit of LP1,9(115.4 m)11(b)1.3341.3351.3361.337439.079 nm/RIUR2=0.9621 586.470 nm/RIUR2=0.967Refractive index/RIU1.3381.339图8周期为115.4m 的LPFG 折射率响应特性。（a）LPFG透射光谱在不同折射率下的变化情况；（b）谐振波长与折射率的关系Fig.8RefractiveindexresponsecharacteristicsofLPFGwithaperiodof115.4m.(a)TransmissionspectraofLPFGundervariousrefractiveindices;(b)reson-ancewavelengthasafunctionofrefractiveindex因此，最终选择光栅周期为 115.4m 的双峰谐振 LPFG 并测试其盐度响应特性。当海水盐度从 5.001变化到 39.996时，谐振波长与海水盐度的变化关系如图 10（a）（彩图见期刊电子版）所示。通过计算两个谐振波长的差值，可获得 0.279nm/的平均盐度灵敏度，且线性度为0.975。此外，该传感器具有良好的重复性，3 次循环实验的平均标准差为 0.152nm，造成的盐度误差为 0.545。为了验证传感器的稳定性，传感器在盐度为 0的水中浸泡 60min，温度保持在19.8C，结果如图 10（b）所示。谐振波长的最大波动为 0.205nm，造成的盐度误差为 0.735。为了研究 LPFG 波长波动的原因，对周期为115.4m 的双峰谐振 LPFG 温度响应特性进行测试。双峰谐振 LPFG 的透射光谱如图 11（a）所示。可见，随着温度的升高，左峰在 28C 时出现波长转折点，在此之后温度灵敏度显著增加。海水温度从 20C 变化到 35.3C 时，谐振波长与海水温度的变化关系如图 11（b）所示，右峰的灵敏度为 0.801nm/C，而左峰在 28C 前后的灵敏度分别为0.615nm/C 和2.579nm/C。由此可知，温度可能是造成该传感器波长波动的主要原因。故在实际测量过程中，需要引入温度补偿单元以消除温度对传感器的影响。1 300403035252015Transmission/dB5100(a)1 4001 5001.334 851.338 491.356 991.336 161.352 271.359 221.337 361.333 5611.355 581.365 71Wavelength/nm1 6001.351453515255Wavelength shift/nm5LP1,9(115.6 m)Linear fit of LP1,9(115.6 m)15(b)1.3551.3591.3632 848.26 nm/RIUR2=0.9871 348.815 nm/RIUR2=0.997Refractive index/RIU1.367图9周期为 115.6m 的 LPFG 折射率响应特性。（a）LPFG 透射光谱在不同折射率下的变化情况；（b）谐振波长与折射率的关系Fig.9RefractiveindexresponsecharacteristicsofLPFGwithaperiodof115.6m.(a)TransmissionspectraofLPFGundervariousrefractiveindices;(b)resonancewavelengthasafunctionofrefractiveindex此外，将本文制备的双峰谐振 LPFG 与其他已报道的 LPFG 灵敏度进行对比，结果如表 1 所示。理论上，将三种提高 LPFG 灵敏度的方法结合，可以获得极高的折射率灵敏度。然而，实践中需要根据实际情况选择合适的方法。在文献 14和 15 中，模式转换效应与传统 LPFG 结合对灵296中国光学（中英文）第17卷敏度的提高程度有限。在文献 28 中，双峰谐振效应与减小包层直径结合可以获得 8734nm/RIU的灵敏度，然而，较细的包层直径使得传感器在实际测量过程中容易折断，而且其采用的是价格昂贵的紫外激光曝光法。此外，在文献 29中，双峰谐振效应与模式转换效应结合可以获得3151.8nm/RIU 的灵敏度。其与文献 28 相似，也是采用价格昂贵的飞秒激光设备，难以推广应用。本文提出的 CO2激光器制备的双峰谐振 LP-FG 不仅成本低，而且可以获得与其他传感器相同量级的灵敏度。在后续的研究过程中，可以进一步结合减小包层直径和模式转换效应获得更高灵敏度的海水盐度传感器。04125Wavelength shift/nmWavelength shift/nm811(a)510152025300.218 nm/Dip 1Dip 2Dip 1-Dip 2Salinity/354045036912150.205 nm0.085 nm0.086 nm0.205 nmR2=0.9600.279 nm/R2=0.9750.062 nm/R2=0.99800.250.050.150.05Wavelength shift/nm0.15Shorter wavelengthLonger wavelength0.25(b)1020304050Time/min60图10周期为 115.4m 的 LPFG 性能测试结果。（a）重复性；（b）稳定性Fig.10PerformancetestresultsofLPFGwithaperiodof115.4m.(a)Repeatability;(b)stabilityLP1,9(115.4 m)0.675 nm/0.801 nm/2.579 nm/28 Linear fit of LP1,9(115.4 m)1 35032292623Transmission/dB20(a)1 4001 450202224262830343235.3Wavelength/nm1 5001820202530151055010Wavelength shift/nm15(b)22242628303234Temperature/36图11周期为 115.4m 的 LPFG 温度响应特性。（a）LPFG 透射光谱在不同温度下的变化情况；（b）谐振波长与温度的关系Fig.11TemperatureresponsecharacteristicsofLPFGwithaperiodof115.4m.(a)TransmissionspectraofLPFGunderdifferenttemperature;(b)resonancewavelengthasafunctionoftemperature表1不同方法制备的海水盐度传感器灵敏度对比Tab.1Comparisonofsensitivityforseawatersalinitysensorsfabricatedbydifferentmethods制备过程包层直径(m)灵敏度范围参考文献理论工作：1.减小包层直径29.243750nm/RIU1.331.3517理论工作：1.减小包层直径2.涂覆高折射率薄膜34.8143000nm/RIU1.331.3311.CO2激光刻写2.涂覆水凝胶薄膜1250.1255nm/22.844.7141.CO2激光刻写2.氢氟酸腐蚀包层3.涂覆TiO2薄膜720.1633nm/5.00139.996151.紫外激光刻写2.氢氟酸腐蚀包层71.7532.51343nm/RIU8734nm/RIU1.3531.398281.飞秒激光刻写2.涂覆TiO2薄膜1253151.8nm/RIU1.331.37291.CO2激光刻写2.调整光栅周期802025.549nm/RIU0.279nm/1.333561.338495.00139.996本项工作第2期杜超,等:基于双峰谐振长周期光纤光栅的海水盐度传感器2975结论本文利用 CO2激光微加工技术制备出双峰谐振 LPFG 海水盐度传感器，通过调整光栅周期使非对称包层模式LP1,9工作在DTP 附近。在5.00139.996海水盐度范围内，可以获得 0.249nm/的平均盐度灵敏度。该传感器具有插入损耗小、谐振损耗大、重复性和稳定性良好等优点，有利于推广应用到实际海水盐度测量中。本文为制备双峰谐振 LPFG 提供了一种低成本的方式。在后续的研究中，该传感器的性能仍有较大的提升潜力。参考文献：SOHAILT,ZIKAJD,IRVINGDB,et 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