磁性流体とL字型転位融合ファイバーデバイスに基づく磁場センサーの研究
引用
徐奕妃(シュー・イーフェイ)。 (2024).磁流体とL型転位融合ファイバデバイスを用いた磁場センサー研究(磁性流体とL型転位融合ファイバーデバイスを用いた磁場センサーの研究)[修士論文、専門分野:光工学]。
キーワード
- 光ファイバーセンサー
- 光ファイバーベクトル磁場センシング
- 磁性流体
- L字型転位融合光ファイバデバイス
- 磁場センサー
- ベクトル磁場センサー
- 偏波保持光ファイバー(PMF)
- 中空コア光ファイバー(HCF)
- コアオフセットモード
- モード干渉
- 屈折率
- 感度
簡単な
この修士論文では、磁性流体と、偏波保持光ファイバー(PMF)と中空コア光ファイバー(HCF)のL字型変位融着接続構造を利用した新しい高感度光ファイバーベクトル磁場センサーを提案し、実験的に調査します。
まとめ
この修士論文では、新しい光ファイバベクトル磁場センサーを提案することにより、従来の電磁場センサーの限界を取り上げています。このセンサーは、磁性流体と、偏波保持ファイバー(PMF)と中空コアファイバー(HCF)で構成されたL字型のずれた融着接続構造を利用しています。オフセット融着により円対称性が崩れるこの設計により、環境の屈折率変化に対する感度が向上し、磁性流体の異方性によるベクトル磁場測定が可能になります。実験結果では、屈折率とベクトル磁場の両方に対するセンサーの感度が実証されており、PMFの低速軸に沿って変位したセンサーではより高い感度が観測されています。具体的には、低速軸に沿って6µmオフセットしたセンサーは、屈折率感度319.17nm/RIU 、磁場強度感度-813pm/mT(39~55mTの範囲) 、最大磁場方向感度245pm/°を達成しました。この論文では、HCF の長さとオフセットがセンサーの性能に与える影響についても調査し、HCF の長さが長くなるとベクトル磁場に対する感度が低下し、オフセット量が感度と温度のクロス感度に影響を及ぼすことを明らかにしました。
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