相移多模环形衰荡光纤传感器

灵敏度提升17倍

采用MSM结构与相移多模光纤环形衰荡技术，无需额外光放大器，实现高灵敏度和高稳定性的折射率测量。

Peng, Xiang · Yu, Aodi · Zheng, Dongqiao · Li, Can · 李微 · 夏历

Optics and Laser Technology 2025

参数信息

相位灵敏度

10 deg/RIU

线性相关系数

0.9927

温度波动

0.006 deg

折射率分辨率

1.0×10⁻⁶ RIU

技术优势

无需放大器

多模耦合器与合束器构成强光循环回路，避免了额外掺铒光纤放大器，系统成本和复杂度降低。

灵敏度提升17倍

在相同配置下，MSM结构的相移灵敏度为10 deg/RIU，而单模结构仅为0.6 deg/RIU，相差17倍。

温度波动小

在20 °C至80 °C范围内，相位波动仅0.006 deg，温度稳定性能优异。

高分辨率

系统折射率分辨率达到1.0×10⁻⁶ RIU，可检测微小折射率变化。

应用场景

• 折射率传感：高灵敏度相位监测替代传统强度监测，检测微小折射率变化。
• 光纤传感器：MSM结构易于熔接，无需放大器，集成到现有光纤系统即可工作。
• 环境监测：宽温度范围内波动小，适合户外长期监测液体折射率。
• 微流控检测：高分辨率可检测微流通道中样品引起的微小折射率变化。