摘要:针对海洋环境探测中海水温度的大量程高分辨力测量需求,本文提出并验证了一种基于无芯光纤(NCF)与光纤布拉格 光栅(FBG)级联的反射式传感器。 传感器的制作过程包括将刻有 FBG 的单模光纤与带有涂覆层的 NCF 熔接,之后在 NCF 的 端面上镀金膜形成反射镜,最后将光纤结构封装于毛细管中。 其中,无涂覆层的 NCF 是多模波导,而有涂覆层的 NCF 可以看作 反谐振反射波导,理论分析可知多模干涉和反谐振效应叠加得到输出光谱。 由于聚合物涂覆层的热光系数较高,干涉波长的位 置随着温度变化发生明显偏移。 根据 FBG 中心波长和干涉波长所在位置,通过对应的拟合曲线可以计算出准确的温度值。 实 验结果表明,在-6℃ ~ 54℃温度范围内,最小可探测温度分辨力为 0. 000 1℃ 。 该反射式光纤传感器具有加工方便、结构紧凑、 灵敏度高等优点,在大范围高分辨力海水温度测量中具有很大的应用潜力。