扭转塑料光纤传感器

双参数同步测

一种基于扭转耦合结构的塑料光纤传感器，能同时独立测量液位和折射率，设计简单且成本低。

Muhammad Saleh Urf Kumail, Haider · 陈晨 · Ghaffar, Abdul · Hussain, Sadam · Mehdi, Mujahid · Laraib Unsa, Noor · 刘敏

Scientific Reports 2025

参数信息

液位测量深度

125 mm

液位灵敏度

8.03 nW/mm

折射率灵敏度

-2663 %/RIU

折射率分辨率

3.754×10⁻⁴

技术优势

液位和折射率独立测

液位测量基于耦合损耗，折射率测量基于扭转耦合宏弯损耗，两路信号互不干扰，可同时获得两个参量。

折射率分辨率高

在1.333–1.361范围内分辨率达到3.754×10⁻⁴，能分辨盐溶液浓度的微小变化。

结构简单成本低

只需三根裸塑料光纤扭转耦合，无需复杂加工或特种光纤，适合批量部署。

应用场景

• 液体折射率监测：实时监测液体折射率变化，替代取样分析。
• 工业液位传感：直接测深达125 mm的液位，无需浮子或电容式传感器。
• 化学过程监测：通过折射率变化跟踪化学过程浓度，实现在线监控。
• 石油工业传感器：在石油产品中同时测液位和折射率，辅助质量控制。