四芯光纤螺旋长周期光栅

多参量灵敏度大幅增强

通过将光栅周期调节至色散转折点附近，实现对弯曲、扭转、温度和折射率的高灵敏同时测量，弯曲响应在所有方向上高度线性。

赵云鹤 · Yan, Jiang · 王鑫 · Siyu, Chen · 牟成博 · 刘云圻 · 马麟 · 何祖源

Optics and Laser Technology 2026

参数信息

弯曲灵敏度

21.721 nm/m⁻¹

扭转灵敏度

1 nm/(rad/m)

温度灵敏度

0.273 nm/°C

折射率灵敏度

946.7 nm/RIU

技术优势

灵敏度大幅提高

工作在色散转折点附近，弯曲、扭转、温度和折射率灵敏度都得到显著提升。

全方向线性弯曲响应

三根外芯围绕中心芯呈三角形排列，结合螺旋折射率调制，保证了弯曲响应在所有方向上都高度线性。

单一器件多参量测量

同一个光栅可以同时响应弯曲、扭转、温度和折射率，无需多个传感头。

应用场景

• 光纤传感：用作多参量传感探头，同时测弯曲、扭转、温度和折射率。
• 结构健康监测：植入结构内监测形变、扭转和温度，全方向线性弯曲响应利于结构诊断。
• 生物医学传感：利用高折射率灵敏度检测生物分子结合引起的折射率变化。