Magnetic field and temperature dual-parameter sensor based on magnetic fluid materials filled photonic crystal fiber

材料科学 光子晶体光纤 磁场 光纤布拉格光栅 光学 灵敏度(控制系统) 光纤 光纤传感器 波长 线性 纤维 光电子学 复合材料 物理 电子工程 量子力学 工程类
作者
Ji Wang,Li Pei,Jianshuai Wang,Zuliang Ruan,Jingjing Zheng,Jing Li,Tigang Ning
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:28 (2): 1456-1456 被引量:80
标识
DOI:10.1364/oe.377116
摘要

A dual-parameter sensor based on a photonic crystal fiber (PCF) concatenated with a fiber Bragg grating (FBG) is proposed and experimentally demonstrated for simultaneous measurement of magnetic field and temperature. Novel magnetic fluids (MF) with different concentration and surfactant are filled in the air holes of PCF. The magnetic field measurement property is only determined by PCF, while the temperature is co-determined by PCF and FBG. Experimental results show that the wavelength shift has a good linearity corresponding with temperature and magnetic field. Temperature and magnetic field sensitivity are proportional to concentration of MF and are affected by different surfactants. For PCF point, when polyethylene glycol is used as a surfactant and the magnetic fluid concentration is equal to 0.15, the highest magnetic field sensitivity is up to 924.63 pm/mT. The proposed sensor has a high sensitivity as well as cross-sensitivity resistance, which provides a promising candidate for dual-channel filtering or multi-parameter measurement applications.
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