铁磁流体光纤MZI磁场传感器

高灵敏低串扰

一种利用铁磁流体折射率变化实现磁场探测的小型化光纤传感器，兼具高灵敏度与低温度交叉敏感。

Xizi, Zhang · 徐贲 · Xingchao, Ma · Zhang, Yingfang · 陈慧芳 · 金尚忠 · 赵春柳 · 王东宁 · 江超

Measurement: Journal of the International Measurement Confederation 2024

参数信息

纵向磁场灵敏度

8.9657 nm/mT

垂直磁场灵敏度

4.2642 nm/mT

纵向温度交叉敏感

0.014 mT/°C

横向温度交叉敏感

0.030 mT/°C

技术优势

灵敏度高

纵向磁场下灵敏度达 8.9657 nm/mT，可分辨小至 0.1 mT 的磁场变化。

温度串扰低

纵向场温度交叉敏感仅 0.014 mT/°C，横向为 0.030 mT/°C，在实际环境温度波动下误差很小。

结构紧凑

仅由两段多模光纤和中间一段充铁磁流体的毛细管构成，尺寸小，适合集成。

应用场景

• 磁场测量仪器：为磁场测量仪器提供高灵敏、低串扰的传感探头，替代传统霍尔或磁阻传感器。
• 光纤传感：将铁磁流体与光纤干涉结构结合，拓展了光纤传感在磁场探测中的应用。
• 微流控磁场探测：利用微流控毛细管容纳铁磁流体，实现微体积内的磁场原位测量。
• 微弱磁场检测：高折射率灵敏度使其可探测低至亚毫特斯拉级的微弱磁场变化。