横滨国立大学 基于“熔融”聚合物光纤中多峰干涉的磁场传感器实现了113的超高灵敏度
下午5点/公吨
学分:横滨国立大学 光纤的发明不仅革新了电信，也革新了传感技术
光纤传感器可以测量光纤沿线的应变、温度、压力和许多其他物理参数，但它们目前不受电磁噪声的影响，电磁噪声是指来自其他外部电或磁相互作用的干扰
在需要测量电磁场对光纤的影响之前，这是一种理想的特性
现在，一个国际研究小组已经使用以前被认为是光纤“受损”的部分来开发这样一种磁场传感器
他们在11月11日公布了他们的方法细节
高级光子学研究5分
“当我们测量应变、温度等时，这种抗电磁噪声的特性是一大优点
该论文的合著者、横滨国立大学工程学院副教授约苏克·水野彩香说
“然而，这同时意味着使用光纤进行电磁场检测是一项重大挑战，我们在本文中讨论了这一问题
" 研究人员利用了“光纤保险丝”效应，这种效应是在高功率光注入光纤时引起的，光纤弯曲紧密，连接器不良，以及其他非理想条件
当高功率光被注入到这种受损的光纤中时，光能被“捕获”在光纤的纤芯中，产生向光源传播的光放电，在此过程中永久损坏光纤
研究小组发现，当纤维由聚合物制成时，这种效应会产生导电的碳化路径，从而使相互作用能够对磁场做出反应
“磁场和碳化或‘受损’区域之间的相互作用会导致光纤中光学参数的变化，”首席作者、圣埃斯皮里图联邦大学电气工程研究生项目教授阿纳尔多·利尔-朱尼尔说
“通过在两根石英单模光纤之间夹入一根熔融聚合物光纤，并引发我们所说的多模干涉，就可以实现光纤磁场传感器
" 研究人员实验表明，这种传感器可以检测到45微特斯拉的小磁场变化，比传统光纤方法检测到的20毫特斯拉小几百倍——或者更灵敏
相比之下，在离正在工作的厨房微波炉一英寸远的地方测量到的磁场约为100微特斯拉
水野彩香说:“在处理电力系统中的各种设备时，通常需要磁场传感器，例如发电机和电动机。”
“我们预计，我们的传感器的优点，包括电绝缘和长测量范围，可以在这些应用中加以利用
" 可以实时测量沿传感光纤的应变分布
学分:横滨国立大学 每隔1秒拍摄一次照片
光线是从右手边射入的，而保险丝是从左手边射出的
学分:横滨国立大学 Leal-Junior还指出，所提出的传感器可以很容易地以低成本制造，他们的方法通过回收用于磁场传感器的熔融聚合物光纤，为一种新的回收利用方法铺平了道路
研究人员计划提高测量精度，并进一步提高传感器的灵敏度
在不久的将来，他们还将尝试使用相同的方法来演示电场感测
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