[发明专利]基于消逝场原理聚合物光纤随机激光传感测试方法

说明书

本发明公开了一种基于消逝场原理聚合物光纤随机激光传感测试方法，测试涂敷过激光染料的聚合物光纤不同位置时产生的随机激光。本发明中端面泵浦聚合物光纤侧面接收随机激光的实验，证明了当测试聚合物光纤随机激光接收端的位置与泵浦端面的距离增大时，随机激光的阈值也增大。本发明中端面泵浦聚合物光纤端面接收随机激光的实验，证明了当测试聚合物光纤随机激光接收端的位置与泵浦端面的距离缩小时，随机激光的阈值基本保持不变。本发明中聚合物光纤样品传感实验，证明了乙醇混合溶液的折射率增大时，聚合物光纤随机激光的发射强度也增大，并可将这一特性应用在光纤传感领域。本发明在研究消逝场影响下的聚合物光纤随机激光特性方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及光纤随机激光测量方法领域，具体是一种基于消逝场原理聚合物光纤随机激光传感测试方法。

背景技术

随机激光不同于传统的激光，其不需要传统激光器所需要的反射镜构成的谐振腔，它只依赖增益介质和无序散射介质获得反馈和光放大。自从Letokhov在理论上提出随机激光以来，随机激光就被广泛的研究并且应用。随机激光没有确定的光学谐振腔，这也就导致了发射光谱的不可预知性。为了提高随机激光的效率和控制随机激光的方向，人们利用光纤的一维束缚作用得到高效率、低阈值以及有方向性的随机激光，称之为光纤随机激光。

而光波是一种电磁波，根据光的波动原理，当光波入射到纤芯与包层的分界面时，一部分光会透入包层一定的深度，并产生一种沿径向呈指数衰减的消逝波，从而形成消逝场。利用消逝场原理制成的传感器是一种功能型光纤传感器,其核心器件是一个传感光纤探头, 当消逝场与具有吸收性质的被测物质发生作用引起能量吸收时,表现为光纤输出的光强减弱，因此通过测量输出光强的大小就可以反推出待测物质的具体被测信息，这就是光纤消逝场传感器的探测原理。光纤消逝场传感器具有响应速度快、体积小、试剂耗量小以及抗电磁干扰能力强等突出优点,特别是基于消逝场吸收与荧光激发的光纤消逝场传感器结构简单、抗酸碱腐蚀能力强、空间适应性好而且成本较低，作为一个多学科交叉新兴的应用技术具有广阔的应用前景。聚合物光纤由于其柔性好、低成本、易于处理、较大的数值孔径受到了很多的关注。它们已经被应用在各种各样的领域，例如光纤传感器、短距离数据传输和照明设备。随着聚合物光纤的发展，研究人员主要将工作集中在有源聚合物光纤放大器和激光器领域，因此随机激光有望用于激光成像、光纤传感和通讯等一些邻域。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于消逝场原理聚合物光纤随机激光传感测试方法，用以获取聚合物光纤不同位置时的随机激光，并检测聚合物样品在不同折射率溶液中的传感特性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

基于消逝场原理聚合物光纤随机激光传感测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、调配涂敷层物料：

选择聚甲基丙烯酸甲酯或者甲基丙烯酸苄酯、丙酮溶液和激光染料为原料配置涂覆层物料，聚甲基丙烯酸甲酯的质量为丙酮质量的10%-20%，激光染料的质量为聚甲基丙烯酸甲酯质量的3%-5%，并将聚甲基丙烯酸甲酯溶解在丙酮溶液中，再将激光燃料溶解在丙酮溶液中，调配出涂覆层物料；

（2）、将涂敷层物料涂敷至待测聚合物光纤表面：

用胶头滴管吸取涂覆层物料并保持水平，将待测聚合物光纤样品缓慢伸入胶头滴管中并匀速抽出，使涂敷层物料涂敷附着在待测聚合物光纤样品表面，然后再将涂敷过物料后的待测聚合物光纤样品自然干燥，其中待测聚合物光纤样品的材料为聚甲基丙烯酸甲酯；

（3）、聚合物光纤样品随机测试：