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基于表面等离子体共振的光纤温度传感器
基于表面等离子体共振的光纤温度传感器
摘要：
随着物联网技术的发展，温度传感器在各个领域得到了广泛的应用。本论文提出了一种基于表面等离子体共振的光纤温度传感器，在该传感器中，表面等离子体共振现象被利用来实现对温度的测量。实验结果表明，该传感器具有较高的灵敏度和稳定性，可以在广泛的温度范围内准确测量温度。
关键词：表面等离子体共振，光纤温度传感器，温度测量，灵敏度，稳定性
1.引言
温度是工业控制和科学研究中常用的物理量之一，在许多领域，如医疗、环境监测、航空航天等都需要准确测量温度。从传统的电阻式温度传感器到现代的红外线温度传感器，人们已经开发出了许多种类型的温度传感器。然而，这些传感器存在一些问题，如灵敏度不高，响应时间长等。因此，研究一种新型的温度传感器是非常有意义的。
2.表面等离子体共振
表面等离子体共振是固体和液体的界面上产生的一种电磁波现象。在共振条件下，电磁波与金属表面的电荷密度波相互作用，导致电磁波的能量局部集中在金属表面附近，形成表面等离子体波。表面等离子体共振现象对于传感器应用来说具有很大的潜力，因为它可以在不接触测量对象的情况下实现对其属性的测量。
3.光纤温度传感器
光纤温度传感器是利用光纤传输光信号的特性来测量温度的传感器。它具有灵敏度高、抗干扰性强等优点。在本研究中，我们将表面等离子体共振技术与光纤温度传感器相结合，设计了一种基于表面等离子体共振的光纤温度传感器。
4.传感器结构和工作原理
本传感器由光纤、金属薄膜和介质层组成。光纤作为光的传输介质，金属薄膜用于产生表面等离子体共振现象，介质层用于隔离外界环境。当温度发生变化时，介质层的折射率会随之变化，从而引起传感器中的表面等离子体共振现象发生改变，进而改变传感器的光学性质。
5.实验结果与分析
我们对设计的光纤温度传感器进行了实验测试。实验结果表明，该传感器在不同温度下能够稳定工作，并且对温度变化具有较高的灵敏度。通过对不同温度下传感器信号的测量和分析，我们得到了传感器的灵敏度和线性度。
6.总结与展望
本论文提出了一种基于表面等离子体共振的光纤温度传感器，实现了对温度的准确测量。该传感器具有较高的灵敏度和稳定性，在实际应用中具有广阔的应用前景。未来的研究方向可以是进一步提高传感器的灵敏度和响应速度，以及研究其他基于表面等离子体共振的传感器应用。
参考文献：
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