Abstract

This study proposes a new hybrid Mach-Zehnder interferometric (MZI) sensor based on two core-offset attenuators and an abrupt taper in a single-mode fiber fabricated by a fiber-taper machine and electric arc discharge. When the distance between the two core-offset attenuators is stretched to 4500 mm, significant interference signals are detected with a prominent attenuation peak of ~28 dB. The proposed MZI can be used to measure temperature due to its low refractive index (RI) and strain cross-sensitivity. The temperature sensitivity is 34.95+(-)0.04 and 106.70+(-)0.04 pm/oC in the temperature ranges of 14-250 and 250-1000 oC, respectively.

© 2014 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).
  2. A. D. Kersey, Opt. Fiber Technol. 2, 291 (1996).
  3. T. Han, Y. Liu, Z. Wang, Z. Wu, S. Wang, and S. Li, Opt. Express 20, 13320 (2012).
  4. H. J. Patrick, A. D. Kersey, and F. Bucholtz, J. Lightw. Technol. 16, 1606 (1998).
  5. K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).
  6. J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).
  7. F. Xu, C. Li, D. Ren, L. Lu, W. Lv, F. Feng, and B. Yu, Chin. Opt. Lett. 10, 070603 (2012).
  8. P. L. Swart, Meas. Sci. Technol. 15, 1576 (2004).
  9. Y. Yu, L. Jiang, B. Li, S. Wang, and H. Wu, Chin. Opt. Lett. 10, 122801 (2012).
  10. H. Y. Choi, M. J. Kim, and B. H. Lee, Opt. Express 15, 5711 (2007).
  11. Z. Tian and S. S. H. Yam, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 161 (2009).
  12. K. Kieuand and M. Mansuripur, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 2239 (2006)
  13. O. Frazao, P. Caldas, F. M. Ara'ujo, L. A. Ferreira, and J. L. Santos, Opt. Lett. 32, 1974 (2007).
  14. Z. Tian and S. S. H. Yam, J. Lightw. Technol. 27, 2296(2009).
  15. T. Wei, Y. Han, H.-L. Tsai, and H Xiao, Opt. Lett. 33, 536 (2008).
  16. Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).
  17. A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).
  18. X. Chen, K. Zhou, L. Zhang, and I. Bennion, Appl. Opt. 44, 178 (2005).
  19. A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).
  20. L. Jiang, J. Yang, S. Wang, and M. Wang, Opt. Lett. 36, 3753 (2011).
  21. Z. Tian, S. S. H. Yam, and H. P. Loock, Opt. Lett. 33, 1105 (2008).
  22. B. Li, L. Jiang, S. Wang, L. Zhou, H. Xiao, and H. L. Tsai, Sensors 11, 5729 (2011).
  23. L. Xu, L. Jiang, S. Wang, B. Li, and Y. Lu, Appl. Opt. 52, 2038 (2013).
  24. A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).
  25. Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).
  26. H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

2014

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

2013

2012

2011

B. Li, L. Jiang, S. Wang, L. Zhou, H. Xiao, and H. L. Tsai, Sensors 11, 5729 (2011).

L. Jiang, J. Yang, S. Wang, and M. Wang, Opt. Lett. 36, 3753 (2011).

2009

Z. Tian and S. S. H. Yam, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 161 (2009).

Z. Tian and S. S. H. Yam, J. Lightw. Technol. 27, 2296(2009).

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).

2008

2007

2006

K. Kieuand and M. Mansuripur, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 2239 (2006)

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

2005

A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).

X. Chen, K. Zhou, L. Zhang, and I. Bennion, Appl. Opt. 44, 178 (2005).

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

2004

P. L. Swart, Meas. Sci. Technol. 15, 1576 (2004).

2000

K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).

1998

H. J. Patrick, A. D. Kersey, and F. Bucholtz, J. Lightw. Technol. 16, 1606 (1998).

1996

A. D. Kersey, Opt. Fiber Technol. 2, 291 (1996).

Ara'ujo, F. M.

Bennion, I.

Bucholtz, F.

H. J. Patrick, A. D. Kersey, and F. Bucholtz, J. Lightw. Technol. 16, 1606 (1998).

Caldas, P.

Campopiano, S.

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

Cao, Z.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Chen, Q.

P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).

Chen, X.

Chiang, K. S.

K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).

Choi, H. Y.

Cusano, A.

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

Cutolo, A.

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

Ding, J. F.

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

Ding, J.-F.

A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).

Dong, X.

K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).

Du, Y.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Feng, D.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Feng, F.

Feng, Z.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Ferreira, L. A.

Frazao, O.

Giordano, M.

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

Han, T.

Han, Y.

He, S.

A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

Hu, M.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Iadicicco, A.

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

Ji, X.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Jiang, L.

Kersey, A. D.

H. J. Patrick, A. D. Kersey, and F. Bucholtz, J. Lightw. Technol. 16, 1606 (1998).

A. D. Kersey, Opt. Fiber Technol. 2, 291 (1996).

Kieuand, K.

K. Kieuand and M. Mansuripur, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 2239 (2006)

Kim, M. J.

Lee, B. H.

Li, B.

Li, C.

Li, S.

Liang, L.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Liu, Y.

T. Han, Y. Liu, Z. Wang, Z. Wu, S. Wang, and S. Li, Opt. Express 20, 13320 (2012).

K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).

Liu, Z.

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

Loock, H. P.

Lu, L.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

F. Xu, C. Li, D. Ren, L. Lu, W. Lv, F. Feng, and B. Yu, Chin. Opt. Lett. 10, 070603 (2012).

Lu, P.

P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).

Lu, Y.

Lv, W.

Mansuripur, M.

K. Kieuand and M. Mansuripur, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 2239 (2006)

Men, L.

P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).

Ng, M. N.

K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).

Patrick, H. J.

H. J. Patrick, A. D. Kersey, and F. Bucholtz, J. Lightw. Technol. 16, 1606 (1998).

Qiao, X.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Ran, Z.

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

Rao, Y.

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

Ren, D.

Rong, Q.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Santos, J. L.

Shao, L. Y.

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

Shao, L.-Y.

A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).

Shui, T.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Sooley, K.

P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).

Sun, H.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Swart, P. L.

P. L. Swart, Meas. Sci. Technol. 15, 1576 (2004).

Tian, Z.

Z. Tian and S. S. H. Yam, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 161 (2009).

Z. Tian and S. S. H. Yam, J. Lightw. Technol. 27, 2296(2009).

Z. Tian, S. S. H. Yam, and H. P. Loock, Opt. Lett. 33, 1105 (2008).

Tsai, H. L.

B. Li, L. Jiang, S. Wang, L. Zhou, H. Xiao, and H. L. Tsai, Sensors 11, 5729 (2011).

Tsai, H.-L.

Wang, M.

Wang, R.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Wang, S.

Wang, Z.

Wei, T.

Wu, H.

Wu, Z.

Xiang, G.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Xiao, H

Xiao, H.

B. Li, L. Jiang, S. Wang, L. Zhou, H. Xiao, and H. L. Tsai, Sensors 11, 5729 (2011).

Xu, B.

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

Xu, F.

Xu, L.

Xu, Q.

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Yam, S. S. H.

Z. Tian and S. S. H. Yam, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 161 (2009).

Z. Tian and S. S. H. Yam, J. Lightw. Technol. 27, 2296(2009).

Z. Tian, S. S. H. Yam, and H. P. Loock, Opt. Lett. 33, 1105 (2008).

Yan, J. H.

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

Yang, J.

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

L. Jiang, J. Yang, S. Wang, and M. Wang, Opt. Lett. 36, 3753 (2011).

Yang, S.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Yang, Y.

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

Yin, C

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Yu, B.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

F. Xu, C. Li, D. Ren, L. Lu, W. Lv, F. Feng, and B. Yu, Chin. Opt. Lett. 10, 070603 (2012).

Yu, Y.

Yuan, L

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

Zhang, A. P.

A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

Zhang, J.

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

Zhang, L.

Zhang, Z.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Zhen, S

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

Zheng, T.

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

Zhou, A.

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

Zhou, K.

Zhou, L.

B. Li, L. Jiang, S. Wang, L. Zhou, H. Xiao, and H. L. Tsai, Sensors 11, 5729 (2011).

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

P. Lu, L. Men, K. Sooley, and Q. Chen, Appl. Phys. Lett. 94, 131110 (2009).

Chin. Opt. Lett.

Electron. Lett.

K. S. Chiang, Y. Liu, M. N. Ng, and X. Dong, Electron. Lett. 36, 966 (2000).

IEEE Photon. Technol. Lett.

J. F. Ding, A. P. Zhang, L. Y. Shao, J. H. Yan, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 1247 (2005).

Z. Tian and S. S. H. Yam, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 161 (2009).

K. Kieuand and M. Mansuripur, IEEE Photon. Technol. Lett. 18, 2239 (2006)

A. P. Zhang, L.-Y. Shao, J.-F. Ding, and S. He, IEEE Photon. Technol. Lett. 17, 2397 (2005).

A. Zhou, Q. Xu, T. Zheng, J. Yang, Y. Yang, and L Yuan, IEEE Photon. Technol. Lett. 26, 264 (2014).

J. Lightw. Technol.

H. J. Patrick, A. D. Kersey, and F. Bucholtz, J. Lightw. Technol. 16, 1606 (1998).

Z. Tian and S. S. H. Yam, J. Lightw. Technol. 27, 2296(2009).

Z. Ran, Y. Rao, J. Zhang, Z. Liu, and B. Xu, J. Lightw. Technol. 27, 5426 (2009).

Meas. Sci. Technol.

P. L. Swart, Meas. Sci. Technol. 15, 1576 (2004).

Opt. Express

Opt. Fiber Technol.

Z. Cao, Z. Zhang, X. Ji, T. Shui, R. Wang, C Yin, S Zhen, L. Lu, and B. Yu, Opt. Fiber Technol. 20, 24(2014).

H. Sun, S. Yang, J. Zhang, Q. Rong, L. Liang, Q. Xu, G. Xiang, D. Feng, Y. Du, Z. Feng, X. Qiao, and M. Hu, Opt. Fiber Technol. 18, 425 (2012).

A. D. Kersey, Opt. Fiber Technol. 2, 291 (1996).

Opt. Lett.

Sens. Actuators B

A. Iadicicco, S. Campopiano, A. Cutolo, M. Giordano, and A. Cusano, Sens. Actuators B 120, 231 (2006).

Sensors

B. Li, L. Jiang, S. Wang, L. Zhou, H. Xiao, and H. L. Tsai, Sensors 11, 5729 (2011).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.