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光通信技术2025年第01期:基于时分复用的双通道锥形光纤磁场传感系统研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:梁卓伟;张红娟;高妍;靳宝全;

单位:太原理工大学电气与动力工程学院;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室;

摘要:为了解决磁流体光纤磁场传感器在复用能力上的限制,设计了一种基于时分复用(TDM)的双通道锥形光纤磁场传感系统。该系统通过将涂覆有磁流体的锥形光纤磁场传感单元连接至2个串联的光纤环,从而创建了2个独立的传感通道。这2个传感通道共享1套相干探测型相位敏感光时域反射计(φ-OTDR),它不仅用作脉冲光源,还承担信号检测和数字解调的功能。每个传感通道中均集成了一个磁场传感单元,利用TDM技术实现了多点磁场的同时测量。实验结果表明:2个传感通道能够独立工作,分别在3~14mT和2~7mT的磁场强度范围内具有-1.09dB/(km·mT)和-3.466dB/(km·mT)的高灵敏度,并且线性拟合度分别达到了99.4%和99.1%。

关键词:磁场测量;;光纤传感;;锥形光纤;;磁流体

基金资助:中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX20231B004)资助;; 山西省科技创新人才团队专项(201805D131003)资助;; 山西省重点研发计划项目(202202130501004)资助