本文提出了一种完全光纤Mach-Zehnder干涉光纤温度传感器结构，它包括将30mm长的细芯光纤焊接到单模光纤（SMF），采用的是纤维。层模式之间的温度敏感性的差异用于测量不同波长下的波长 – 温度关系，以便执行温度测量。实验过程中，我们测量的干扰中空的，以相应的波长1531.2375nm和1544.39nm和获得的两个空心89点/°C和94.7pm /℃，的热敏感性。温度的敏感系数远大于纤维的灵敏度，显示出良好的线性。传感器具有结构简单，对温度的高灵敏度和低成本的优点。[关键词]光纤传感器马赫 – 策德尔干涉仪 – 温度传感器摘要：在本文中，一个光纤温度传感器完全在马赫 – Zechnder（MZI）的干涉仪结构提出了基于和实验研究。纤传感器由夹层结构组成，中心纤维长30毫米，连接在两根标准单模光纤之间。过分别在1531.2375nm和1544.9nm处测量两个不同的干涉长度空洞，其偏移作为QC的函数和非常好的线性度。传感器具有结构简单的优点，并且低泰costMots键：光纤传感器，干涉仪马赫 – 曾德（MZI），温度引言马赫 – 曾德干涉仪（MZI）是完全结构化纤维结构简单，小巧，轻便，高灵敏度，耐腐蚀且易于制造。
本低，对电磁干扰不敏感等[1]广泛用于测量温度[2]，水分[3]，折射率[4]，pH [5]，应力[6]等物理量。
泛的应用前景。2006年，李等人恩邦合并多模光纤从所述失配温度普通单模光纤感测不同的纤维图案和获得100℃和750℃之间15分/℃的灵敏度MZI干涉仪使用锥形光纤是基于单模融合技术来激发鞘模式。如，P。u和他的合作者级联两个锥形光纤以获得同时测量温度和折射率[11]。
过在包层区域中引入平行于光纤轴向的微孔阵列，形成新型纤维结构PCF光子晶体纤维。于MZI使用PCF的，也引起了业界的极大兴趣：在2013年，姬吁身干涉仪MZI并建立使用PCF融合具有1.333的折射率范围在1.349处，传感器用于不同质量浓度的氯化钠。于测量折射率的溶液的灵敏度为210.075nm / RIU当温度测量范围在20和70℃之间时，恒温阀芯温度的灵敏度为约1.8pm。/°C和温度交叉灵敏度的问题可以在测量过程中解决[12]。纤干涉传感器特别适用于高温传感器，因为它们具有许多优点，例如易于制造和热稳定性。年来，已经开发了许多干涉温度传感器。2005年，Y。和他的合作者提出了法布里 – 珀罗（FP）[7]型高温蓝宝石光纤传感器，可用于测量1600度左右的高温。而，石英将其性能改变到1000度以上，并且由于其低成本，它仍然在工业中用于测量900至1000度的温度。2006年，E.B。i和他的合作者提出了迈克尔逊干涉仪，其混合结构光纤具有单模和多模光纤[8]。2008年，Y。ung及其同事制作了一种新的Mach-Zehnder干涉仪光纤温度传感器，其中空纤维插入单模光纤[9]。而，所有上述传感器都具有小范围温度测量的缺点。
文设计并制造了一种基于Mach-Zehnder干涉的新型光纤温度传感器。的纤维芯（TCF）长30毫米在一个单模光纤（SMF）的中间被焊接以形成单模单模光纤小的光纤传感器构成马赫 – 曾德尔干涉仪的干涉仪的感测结构。传感器的温度特性进行了理论分析和实验研究，并通过漂移干涉光谱中的谷值来计算温度灵敏度。过比较不同波长干涉光谱的温度灵敏度，发现长波长具有较高的温度灵敏度系数。文生产的光纤传感器制造简单，成本低，测量结果可靠，稳定性高。理系统的结构方案如图1所示。第一单模光纤（SMF）和细芯光纤的熔点下，部分光从芯线进入细芯光纤。于内径模式的不平衡，单模光纤然后护套在第二细光纤和单模光纤的熔点处连接到单模光纤。2示出所模拟的光在COMSOL在单模-心脏-单模方式传播的示意图：在心脏端光纤的心脏的直径5微米的和心脏和护套的折射率分别为1.4457和1.4378。图2中可以看出，由于结构不匹配，部分光场从单模光纤芯进入细芯光纤鞘，从而激活鞘模。纤传感器制造的实验研究首先，普通的单模光纤（SMF）部分和薄芯光纤（TCF）部分通过光纤到光纤分路器焊接在一起用切割刀片切割mm厚，另一端连接到单个共模。们的光纤温度传感器补充了光纤融合。于测量温度的实验装置如图3所示。感器被拉直并用夹子固定以防止传感器的任何弯曲。感器放置在高温老化箱中。确温度值为0.1°C;加热光纤传感器的目的是通过控制老化外壳在高温下的温度来实现的。
带光源（BBS）用作波长范围的1620至10年nm和一个光谱仪（OSA横河AQ6370C）输出源被用作干涉光来接收输出波长分辨率为0.05 nm。实验中，温度从20°C逐渐升高到300°C，恒温阀芯间隔为20°C。图4所示，当外部温度升高时，温度从1531.9625 nm开始在1556.275 nm处，当传感器的外部温度升高时。它高时，基护套和芯层的有效折射率相应地增加：除了硅之外，光纤的芯还掺杂有Ge，并且护套主要由硅制成而不是没有掺杂，这给出了核的热力学系数。于涂层。此，随着室外温度的增加，芯层和包层模之间的有效折射率的差异将相应地增加芯和鞘的有效折射率，并且将出现干涉光谱。为红移现象。以看出的是，一个中空调整系数和2-1531.2375纳米（20℃）和1544.39纳米（20℃）分别为0.965和0.9937，并且灵敏度为89点/ °C和94.7 pm /°C。
长越长，对温度的敏感性越高，不同级别的干涉空洞的波长位移与外部温度之间的线性位移具有良好的线性关系。这个实验中，可以看出通过改变光纤传感器的环境温度来改变光纤的温度，从而检测温度。个实验重复了三次以上，并且可以观察到相同的结果。一次。
外，这种结构的温度传感器的灵敏度比光纤布拉格光栅，这也是两倍多芯多结构敏感，并且具有很高的应用价值的高得多。论总之，我们提出了一种新型的干涉光纤温度传感器结构，并通过实验研究其温度传感特性。们知道这种传感器的干涉光谱是由中心模式和几种低阶包层模式之间的干涉形成的。本文中，两个干涉波的中心波长具有相同的温度特性：当温度升高时，波长变为红色，最高灵敏度可达94.7 pm /°C。
Mach-Zehnder光纤温度传感器具有灵敏度高，测量范围宽，制造简单，成本低的特点。
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