基于ZnO薄膜吸收光谱温变特性的光纤温度传感器

温度是航空、航海系统中最需要监控的物理量之一。相比传统的温度传感器，光纤温度传感器具有灵敏度高、体积小、抗干扰能力强等独特的优点，不仅可以满足对高科技航空、航海武器装备的测控需要，而且比常规检测技术具有更多优势。尽管目前国内外学者已围绕光纤高温或低温传感器展开了一系列的研究工作，但迄今仍没有一种光纤温度传感器可以覆盖从低温到高温整个测温区间。鉴于此，本课题组创新性地提出了将ZnO薄膜蒸镀在蓝宝石纤芯端面并在其上蒸镀高反射膜，利用ZnO薄膜光学吸收边在高温和低温区域的温变特性，即禁带宽度与温度之间的数值关系，设计并制作以ZnO薄膜为敏感材料的新型反射式光纤温度传感器的设想，其特点在于不仅可以实现高温和低温测试功能在同一光纤传感器上的集成，而且结构简单、操作方便、成本较低。同时，相比以往的强度调制型半导体光纤温度传感器易受光学损耗和光源微扰的影响，该传感器结构还有助于提高测量的准确性和可靠性。