翻译

氢气作为一种可持续的清洁能源，可应用于各个领域。但氢气也是一种易燃易爆的气体，其监测条件极为苛刻。光纤传感器由于其耐腐蚀、抗电磁干扰且能实现全光传输，是实现氢气传感的优选对象。本文提出了一种基于模间干涉机理的光纤氢气传感器。其基本结构包括了无芯光纤的传感基元，并在两端熔接单模光纤，进行光信息传输。简单的光纤传感基元难以直接对周围环境做出灵敏的反应。因此，为将其很好的应用于氢气传感，在传感基元表面涂覆Pt/WO3薄膜，提升传感器的检测灵敏度。为进一步分析该结构的传感特性，通过基于光束传播原理的Beamprop仿真模块进行建模分析。仿真分析发现：NCF的长度会影响SMF出射端的输出能量，主要是由于不同长度下多个叠加模式在NCF中形成的干涉加强位置不同，而造成输出端能量的变化。SNS在实现气体传感时，是对外界环境的变化做出反应，也就是SNS光纤结构对周围折射率变化的敏感程度。分析发现在折射率1.30~1.35范围时，平均灵敏度约为1217nm/RIU，并且表现出很好的线性变化关系。