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Sensitivity enhancement of Faraday effect based heterodyning fiber laser magnetic field sensor with the assistance of CO2-laser treatment
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资源说明：Sensitivity enhancement of Faraday effect based heterodyning fiber laser magnetic field sensor with the assistance of CO2-laser treatment
在本研究中，提出了一个基于Faraday效应的异频光纤激光磁感应传感器，并展示了如何借助CO2激光处理来提高该传感器的灵敏度。Faraday效应是指在外部磁场作用下，物质的磁旋光性使得线偏振光的偏振平面发生旋转的现象。这种效应被广泛用于测量磁场强度。基于Faraday效应的磁感应传感器因其直接测量磁场而无需外部传感器的优点而受到青睐。但是，由于普通硅光纤的Verdet常数较小，传统的光纤磁感应传感器灵敏度较低。提高灵敏度的通常方法是采用极长的感应光纤或磁光晶体，但这种方法导致了可靠性降低，因为环境干扰可能会对传感器造成不良影响。
本研究提出了一个新的方案，通过调节腔内本征线性双折射来提高基于Faraday效应的异频光纤激光磁感应传感器的灵敏度。研究显示，磁场强度的灵敏度与线性双折射成反比。因此，提出使用CO2激光处理来调整腔内线性双折射，以降低其值。通过CO2激光处理降低腔内线性双折射，可以有效增强异频光纤激光传感器对磁场的灵敏度。
此外，论文还介绍了光纤磁感应传感器比传统电子传感器更具吸引力的原因。光纤传感器具有抗电磁干扰能力强、重量轻、体积小和带宽大的优点。它们在过去的几年里被积极开发，并且在多种机制下被使用来实现光纤磁感应传感器，包括磁致伸缩效应、磁力和洛伦兹力等。然而，基于Faraday效应的方案由于其直接测量磁场而无需外部传感器的优点，在许多应用中被优先选择。
这篇论文的关键词包括光纤传感器、磁场传感器和光纤激光传感器。研究论文从介绍基于Faraday效应的异频光纤激光磁感应传感器的概念出发，详细阐述了提高其灵敏度的方法，以及为什么CO2激光处理能够达到预期的效果。在实验中，研究者们展示了如何通过CO2激光处理来降低腔内线性双折射，并因此提高了传感器对磁场的灵敏度。
该研究为提高光纤传感器灵敏度开辟了新的途径，并有助于光纤传感器在磁场检测领域的应用。通过技术创新，可以解决现有传感器面临的一些局限性，如提高可靠性并减少环境干扰对传感器性能的影响。研究结果对于光纤传感器技术的发展具有重要意义，并可能对未来相关传感器的设计和制造提供指导。
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