Nghiên cứu và thiết kế mô phỏng cách tử Bragg sợi cho cảm biến nhiệt độ

Abstract

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày nguyên lý hoạt động về mặt lý thuyết và phương pháp mô phỏng số dựa trên lý thuyết ghép mode của cách từ nhiều xạ Bragg sợi FBG và nguyên lý cảm biến nhiệt độ. Sau đó, chúng tôi trình bày một đề xuất thiết kế mô phỏng số và đánh giá đặc trưng quang học của một cấu trúc cách từ Bragg sợi cho cảm biến nhiệt độ bằng phương pháp quang học. Cấu trúc được thiết kế bằng công cụ mô phỏng số thương mại hóa và được đánh giá đo lường sử dụng mô phỏng mức hệ thống quang sợi. Kết quả đo lường thông qua mô phỏng cấu trúc cho thấy sợi FBG sử dụng cho cảm biến nhiệt độ có dải rộng 110°C trong khoảng biển động chỉ 50 µW nên có độ phân giải cao ở mức 0.45 µW/ºC và sai số nhỏ chỉ cỡ ±1%. Những giá trị tốt như vậy có thể đưa cấu trúc thiết kế tiềm năng lớn cho ứng dụng cảm biến quang học độ nhạy lớn và độ chính xác cao trong cuộc sống.