美國科學(xué)家研發(fā)出極端條件下使用的光學(xué)壓力傳感器

　近日，美國科學(xué)家研發(fā)出一種可以在極端條件下使用的新型光學(xué)壓力傳感器。這種光纖傳感器不但可以測量高達(dá)1800萬帕（2620磅/平方英寸）的壓力，將感測頭放進(jìn)-196°C的液態(tài)氮中或者加熱到538°C，性能也不會有明顯改變。

　　這種傳感器的概念來自于密西西比大學(xué)檢測儀器和分析實(shí)驗(yàn)室（DIAL）的ChujiWang和SusanScherrer，他們將有名的“腔環(huán)降光譜法”技術(shù)應(yīng)用在光纖傳感器上，制造出一個(gè)名為\"fiberringdownsensor\"的儀器。其操作關(guān)鍵在于光脈沖的衰減時(shí)間強(qiáng)烈取決于在光纖環(huán)所造成的衰減，因此任何造成光纖傳輸改變的現(xiàn)象如外部的壓迫（壓力），都可藉由監(jiān)控衰減時(shí)間而加以測量。Wang表示這種新傳感器具有許多優(yōu)于布拉格光纖（FBGs）和光纖Fabry-Perot干涉儀（FPPI）之處，并認(rèn)為這個(gè)新設(shè)計(jì)可以帶動(dòng)全新一代的物理傳感器。

　　這種傳感器是由兩個(gè)相同的2×1光纖耦合器（99:1分路比例）及和一種標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（CorningSMF-28）所連接，構(gòu)成65M的長回路。研究員人將一個(gè)波長1650nm的脈沖經(jīng)由一個(gè)耦合器射入回路;該脈沖每在環(huán)內(nèi)繞行一圈，強(qiáng)度就會略微減弱，其衰減時(shí)間及強(qiáng)度則由另一個(gè)耦合器連續(xù)加以監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)上對一段8mm長的光纖傳感器施加重量的結(jié)果顯示，該傳感器可以測量高達(dá)1800萬帕的壓力。如果把保護(hù)層（Jacket）去掉，雖會降低它的感測范圍，可是能增加其靈敏度。