最近两周读到的文献，在声和振动传感方面的较多。

澳大利亚新南威尔士大学的A. I. Azmi等人提出了采用多相移光栅进行振动测试的方法（"Performance Enhancement of Vibration Sensing Employing Multiple Phase-Shifted Fiber Bragg Grating," Lightwave Technology, Journal of, vol. PP, 2011.）。该方案基于强度解调，课题组使用具有17个透射波谷的相移光栅可比普通光栅增敏20 dB左右。该方案的问题在于提高灵敏度的同时牺牲了动态范围。

图1  多相移光栅透射谱

南洋理工大学的L. Chen等人报道了基于Chitosan膜的光纤超声传感器（"Miniature In-Vivo Chitosan Diaphragm Based Fiber-Optic Ultrasound Sensor," Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal of, 2011.）。该传感器采用Chitosan膜和光纤端面构成一个类似FP腔的传感器，在1-20 MHz范围内最小可探测信号为40 kPa。

图2  基于Chitosan膜的光纤超声传感器

最近几期的JLT上将陆续发表去年OFS21会议论文的拓展后的论文。国防科大的Jianfei Wang等人关于光纤矢量水听器的论文既是其中的一篇（“Experimental Research of an All Polarization-Maintaining Optical Fiber Vector Hydrophone”, Lightwave Technology, Journal of, vol., 2011），原来的文章见Proc. of SPIE Vol. 7753，77535P。本文中给出了更加详细的测试结果和海试的结果。

图3  光纤矢量水听器

中科院半导体所Wentao Zhang等人也报道了一种光纤矢量水听器结构（"High performance ultra-thin fiber laser vector hydrophone", Lightwave Technology, Journal of, vol., 2011），采用三分量设计，该文中增加了在振动液柱中进行测试的结果，并给出了指向性曲线。该课题组的F. Zhang等人报道了一种具有低通滤波功能的光纤水听器（"DFB Fiber Laser Hydrophone With an Acoustic Low-Pass Filter," Photonics Technology Letters, IEEE, vol. 23, pp. 1264-1266, 2011.）。通过低通滤波可消除高频混叠的影响。通过进一步改进，提出了带通滤波器的结构，不仅抗高频混叠，还消除了静水压的影响（"DFB fiber laser hydrophone with band-pass response," Optics Letters, vol. 36, pp. 4320-4322, 2011.）。

图4  低通滤波器结构

图5  带通滤波器结构

日本Ibaraki University的A. Sun等人提出了一种基于MSM光纤的声传感器（"All-fiber optic acoustic sensor based on multimode-single mode-multimode structure," Optik - International Journal for Light and Electron Optics.）。所谓MSM光纤就是将一根单模光纤熔接在两个多模光纤中间，并通过一个金属膜片进行调制，是透射光强在声压作用下发生变化。

图6  基于SMS光纤的声传感器

伦敦城市大学的J.-O. Gaudron等人报道了采用LPG测量声波的初步结果（"LPG-based optical fibre sensor for acoustic wave detection," Sensors and Actuators: A Physical, 2011）。

其次，光子晶体光纤方面的报道也比较多。

浙江大学的G. F. Yan的人提出了基于微结构光纤的乙炔气体传感器（"Fiber-Optic Acetylene Gas Sensor Based on Microstructured Optical Fiber Bragg Gratings," IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 23, pp. 1588-1590, Nov 2011.）。采用一个微结构光栅和一个参考光栅构成，如下图所示。

图7  基于PCF的乙炔气体传感器

印度的S. M. Nalawade等人报道了一种基于非线性光子晶体光纤的温度传感器（"Photonic Crystal Fiber Strain-Independent Temperature Sensing Based on Modal Interferometer," IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 23, pp. 1600-1602, Nov 2011.），其最大特点在于相比于光纤光栅类传感器，其温度灵敏度（73 pm/℃）远高于应变灵敏度（0.9 pm/με）。

北京交大的W. G. Chen等人报道了一种基于光子晶体光纤的扭角传感器（"Highly Sensitive Torsion Sensor Based on Sagnac Interferometer Using Side-Leakage Photonic Crystal Fiber," IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 23, pp. 1639-1641, Nov 2011.），其创新点在于利用该Side-Leakage PCF形成的Sagnac干涉仪输出透射谱的不同谷值波长在在不同方向上具有不同的灵敏度，其温度系数也不相同。因此，不仅可以用来测量扭转角度，还可以判断扭转方向，并消除温度影响。其最大灵敏度达到0.9 nm/°。

图8  基于PCF的扭角传感器

葡萄牙的R. M. Silva等人提出了采用PCF同时测量弯曲和应变的方法（"Simultaneous measurement of curvature and strain using a suspended multicore fiber," OPTICS LETTERS, vol. 36, pp. 3939-3941, Oct 2011.），其特点在于PCF的微孔不是中心对称的。

图9  同时测量弯曲和应变的PCF

再次，在光纤上制作微腔、在线干涉仪、制作特殊结构光栅方面的报道。

北京理工的L. Jiang等人提出了在光纤的纤芯中制作微腔，从而形成光纤干涉仪的方法（"Fiber Mach-Zehnder interferometer based on microcavities for high-temperature sensing with high sensitivity," OPTICS LETTERS, vol. 36, pp. 3753-3755, Oct 2011.），该干涉仪可用来进行高温传感（500-1200℃），灵敏度为109 pm/℃。

图10  光纤微腔干涉仪

重庆大学的D. W. Duan等人提出了采用熔接方法制作光纤FP干涉仪和MZ干涉仪的方法（"In-Fiber Fabry-Perot and Mach-Zehnder interferometers based on hollow optical fiber fabricated by arc fusion splicing with small lateral offsets," Optics Communications, vol. 284, pp. 5311-5314, Oct 2011.），其干涉臂长差是通过一个很小的横向侧移引入的。

图11  熔接法制作光纤干涉仪

吉林大学的R. Yang等人报道了一种很有意思的光栅（"Rapid fabrication of microhole array structured optical fibers," OPTICS LETTERS, vol. 36, pp. 3879-3881, Oct 2011.），通过在FBG上进行化学刻蚀形成一系列微孔，从而可以进行折射率和温度的同时测量。

图12  光栅结构

Missouri University of Science and Technology的X. Lan等人报道了用CO²激光器制作长周期光纤光栅的方法，并进行了温度传感试验（"Turn-Around-Point Long-Period Fiber Gratings Fabricated by CO² Laser Point-by-Point Irradiations," Photonics Technology Letters, IEEE, vol. 23, pp. 1664-1666, 2011.）

最后，其它方面的光纤传感的报道。

斯洛文尼亚的E. Cibula等人报道了一种很有意思的光纤FP折射率传感器（"In-Line Fabry-Perot Refractive Index Sensor," IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, vol. 23, pp. 1609-1611, Nov 2011.）。该传感器采用去除掉包层的一段光纤熔接在两个单模光纤之间形成。文中不仅给出了理论结果也给出了试验结果，最高灵敏度可达1E-6 RIU。但是，如何保证传感器之间的一致性是本人比较关心的问题。

图13  光纤FP折射率传感器

俄罗斯的A. V. Tsarev等人提出了一种用于FBG传感器解调的声光滤波器（"Compact interrogator for fiber optic Bragg sensors based on an acousto-optic filter formed by photonic crystal rows of air holes," OPTICS LETTERS, vol. 36, pp. 3756-3758, Oct 2011.），有望使解调系统进一步小型化。 

图14  声光滤波器

法国Universite de Strasbourg的C. Perrotton等人提出了波长调制的光纤SPR传感器，用于氢气探测（"Fiber optic Surface Plasmon Resonance sensor based on wavelength modulation for hydrogen sensing," Opt. Express, vol. 19, pp. A1175-A1183, 2011.）。

中国计量大学的X. Dong发表了基于啁啾光栅的强度调制传感器综述（"Intensity-modulated optical fiber sensors based on chirped-fiber Bragg gratings," Photonic Sensors, pp. 1-9, 2011.）。

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