[发明专利]基于模式耦合效应的液晶微结构光纤温度传感器

权利要求书

1.一种基于模式耦合效应的液晶微结构光纤温度传感器，其特征在于，该微结构光纤温度传感器的基底材料为二氧化硅，包括纤芯、包层和所述包层外侧的完美匹配层；所述纤芯在所述微结构光纤的中心，由正六边形的第一层空气孔包围的区域形成；所述包层为所述纤芯外部的圆形区域，所述包层内有三层六边形空气孔；第一层空气孔的直径为d₂；第二层空气孔在第一层空气孔的外侧，在所述第二层空气孔中，所述纤芯正上方对应的空气孔的内部填充液晶，形成缺陷芯，直径为d₁，所述缺陷芯左右两边有两个直径为d₃的大空气孔；所述第二层空气孔中的其余空气孔和所述第二层空气孔外侧的第三层空气孔具有相同的直径d₄；所述空气孔之间的间距为Λ；填充的液晶是在电场为90度时，液晶非寻常折射率随温度的升高而下降，液晶寻常折射率随温度的升高先缓慢下降再上升；电场分布在纤芯中形成纤芯模式，在缺陷芯中形成缺陷模式，当满足相位匹配条件时，纤芯模与缺陷芯模发生模式耦合随着温度的改变，纤芯模和缺陷芯模的损耗峰的位置发生移动，损耗峰发生蓝移且移动量为170nm、180nm或者220nm；随着d₁的增加或者随着d₂的增加，损耗峰的移动量增大。

2.根据权利要求1所述的基于模式耦合效应的液晶微结构光纤温度传感器，其特征在于，所述缺陷芯的直径为d₁＝1.2μm，所述大空气孔的直径d₃为2.96μm；所述第一层空气孔的直径为d₂＝1.04μm；所述第二层空气孔中的其余空气孔和所述第二层空气孔外侧的第三层空气孔具有相同直径d₄为1.2μm；所述空气孔之间的间距Λ为2.8μm。