Magnetic Field Sensing Characteristics Based on Optical Microfiber Coupler Interferometer and Magnetic Fluid

超细纤维 灵敏度(控制系统) 磁场 材料科学 干涉测量 光学 折射率 解调 半径 光电子学 物理 电子工程 计算机科学 电信 工程类 计算机安全 量子力学 频道(广播) 复合材料
作者
Shangpeng Qin,Junyang Lu,Minwei Li,Yang Yu,Junbo Yang,Zhenrong Zhang
出处
期刊:Photonics [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:8 (9): 364-364 被引量:6
标识
DOI:10.3390/photonics8090364
摘要

In this paper, a novel and compact magnetic field sensor based on the combination of an optical microfiber coupler interferometer (OMCI) and magnetic fluid (MF) is proposed. The sensor is made up of an OMCI cover with polydimethylsiloxane (PDMS) and MF, and it uses MF as a material for adjusting the magnetic refractive index and magnetic field response. The sensing characteristics of the sensor are analyzed, and the experimental test is carried out. Under the condition of the same OMC waist length, the sensor sensitivity increases with the decrease of the OMC waist radius. The sensitivity of 54.71 and 48.21 pm/Oe was obtained when the OMC waist radius was set at 3.5 and 4 μm, respectively. In addition, we also tested the sensing response time and vector response characteristics of the sensor. At the same time, we discuss the demodulation idea about the cross-sensitivity of the magnetic field and temperature. The sensor has the advantages of high sensitivity, low cost, small size, optimized performance, and convenient integration. It has huge application potential in the fields of navigation and industrial intelligent manufacturing.
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