双环OEO磁场传感器

游标效应提敏40倍

利用级联GMM-FBG与Monel-400-FBG的双环光电振荡器，通过游标效应增强灵敏度，同时大幅抑制温度串扰。

武蓓蕾 · Xiaotong, Zhao · Xiao, Shiying · 王目光 · 尹彬 · Pufeng, Gao · Wang, Zixiao · 延凤平

IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 2024

参数信息

单环磁场灵敏度
201 Hz/mT
磁场灵敏度（游标效应）
8 kHz/mT
磁场灵敏度（光程差设计）
12.7 kHz/mT
磁场灵敏度（另一光程差设计）
21.9 kHz/mT
温度引起的磁场误差（未处理参考FBG）
2.46 mT
温度引起的磁场误差（Monel-400参考FBG）
0.06 mT

技术优势

灵敏度提升40倍

双环结构产生游标效应，将磁场灵敏度从201 Hz/mT提升到8 kHz/mT。

温度误差降低41倍

采用与GMM热膨胀系数相近的Monel-400作为参考光栅，温度引起的磁场测量误差从2.46 mT降至0.06 mT。

灵敏度可调

通过设计不同的光程差可实现灵活的灵敏度，实验获得12.7 kHz/mT和21.9 kHz/mT，分别提升64倍和109倍。

应用场景