Hollow-Core Microstructured Optical Fiber Gas Sensors

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作者
Fan Yang,Wei Jin,Yuechuan Lin,Chao Wang,Hoi Lut,Yanzhen Tan
出处
期刊:Journal of Lightwave Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35 (16): 3413-3424 被引量:68
标识
DOI:10.1109/jlt.2016.2628092
摘要

Recent progress in gas detection with hollow-core microstructured optical fibers (HC-MOFs) and direct absorption/photothermal interferometry spectroscopy are reported. For direct-absorption sensors, the issue of mode interference noise is addressed and techniques to minimize such a noise are experimentally demonstrated. Large-scale drilling of hundreds of low-loss micro-channels along a single HC-MOF is performed, and reduction of diffusion-limited response time from hours to ~40 s is demonstrated with a 2.3-m-long HC-MOF. For photothermal inteferometry sensors, novel detection configurations based on respectively a Sagnac interferometer and an in-fiber modal interferometer are experimentally demonstrated. The Sagnac configuration avoids the need for complex servo-control for interferometer stabilization while the in-fiber configuration simplifies the detection, reducing the size and cost of the sensor system. Sub ppm gas detection can be achieved easily with photothermal interferometry HC-MOF sensors but is difficult to achieve for direct-absorption sensors with the current commercial HC-MOFs.
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