자기유체 및 L자형 전위 융합 파이버 소자 기반 자기장 센서 연구

소환

徐奕斐(쉬이페이). (2024).基于磁流体와 L 型错位熔接光纤器件的磁场传感器研究(자성유체 기반 자기장 센서 및 L자형 전위 융합 광섬유 소자에 관한 연구) [석사학위논문, 학문분야: 光학工程(광학) 공학)].

키워드

• 광섬유 센서
• 광섬유 벡터 자기장 감지
• 자성유체
• L자형 전위 융합 광섬유 소자
• 자기장 센서
• 벡터 자기장 센서
• 편파 유지 광섬유(PMF)
• 중공 섬유(HCF)
• 코어 오프셋 모드
• 모드 간섭
• 굴절률
• 감광도

짧은

본 석사학위 논문은 자기유체 와 편광유지 광섬유(PMF)와 중공코어 광섬유(HCF)의 L자형 전위 융합 접합 구조를 활용한 새로운 고감도 광섬유 벡터 자기장 센서를 제안하고 실험적으로 조사합니다.

요약

본 석사 논문은 새로운 광섬유 벡터 자기장 센서를 제안함으로써 기존 전자기장 센서의 한계를 해결합니다 . 이 센서는 자성 유체 와 편광 유지 광섬유(PMF) 와 중공 코어 광섬유(HCF) 로 구성된 L자형 전위 융합 접합 구조를 사용합니다 . 오프셋 융합으로 원형 대칭이 깨지는 이 설계는 환경 굴절률 변화에 대한 민감도를 향상시키고 자성 유체의 이방성 특성을 통해 벡터 자기장 측정을 가능하게 합니다 . 실험 결과는 센서가 굴절률과 벡터 자기장 모두에 민감함을 보여주며, PMF의 느린 축을 따라 배치된 센서에서 더 높은 민감도가 관찰되었습니다 . 구체적으로, 느린 축을 따라 6µm 오프셋을 갖는 센서는 319.17 nm/RIU의 굴절률 감도 , -813 pm/mT(39-55 mT 범위)의 자기장 세기 감도 , 그리고 최대 자기장 방향 감도 245 pm/°를 달성 했습니다 . 또한 이 논문에서는 HCF 길이와 오프셋이 센서 성능에 미치는 영향을 조사하여 벡터 자기장에 대한 감도가 HCF 길이가 증가함에 따라 감소하고 오프셋 양이 감도와 온도 교차 감도에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다.

기원: