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大学物理实验, 2025, 38(6): 25-31     https://doi.org/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.06.005
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基于多模干涉效应的 SNS光纤葡萄糖传感器研究
何衍权1**,闵佳怡2**,王子怡1** ,方子涵1** ,王祖豪1** ,赵出境1**,欧艺文1*
1.湖北工业大学 理学院,湖北 武汉 4300682.湖北工业大学 艺术设计学院,湖北 武汉430068
SNS Fiber Glucose Sensor Based on Multi-mode Interference Effect
HE Yanquan1**,MIN Jiayi2**, WANG Ziyi1**,FANG Zihan1**,WANG Zuhao1**,ZHAO Chujing1**,OU Yiwen1*
1.School of Science, Hubei University of Technology, Wuhan, Habei 430068, China; 2.School of Art and Design, Hubei University of Technology,Wuhan, Hubei 430068, China
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摘要 研究了一种基于多模干涉效应的单模?无芯?单模(SNS)光纤葡萄糖传感器,通过监测其透射谱谐振峰的漂移实现葡萄糖浓度或折射率的测量。 该传感器由一段约 58 mm 长的无芯光纤夹在两段单模光纤之间熔接而成。 当保持室温 25 ℃ 不变时,获得该传感器在低浓度范围 0~ 1%内具有高达0.2457 nm/ %的灵敏度,而在高浓度范围 5%~25%的灵敏度为0.2092nm/%。 由葡萄糖溶液浓度与折射率之间的线性关系,可得该传感器的折射率灵敏度约为151.67nm/ RIU。 通过重复性测试,该传感器测量 6%和 15%葡萄糖溶液时的总不确定度分别为0.088%和0.176%,对应在 0~1%和 5%~25%范围内的分辨率分别为0.033%和0.148%。 实验结果表明,该传感器具有制作简单、成本低、灵敏度高、分辨率高等优点,能为生物医学、环境监测、食品加工等领域研究应用提供有益支持。
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何衍权
闵佳怡
王子怡
方子涵
王祖豪
赵出境
欧艺文
关键词:  多模干涉  无芯光纤  SNS  葡萄糖传感器  浓度    
Abstract: A single-mode-coreless-single-mode (SNS) fiber glucose sensor hased on mulimode interferenceeffect was studied,The concentration or refractive index of glucose solutions were measured by monitoring thedrift of the transmission spectrum resonance peak,The sensor was fabricated by splicing a 58 mm long corelessfliber between Iwo single-mode fibers, When the room lemperature was kept at 25 'C,the sensor achieved asensitivity of 0.2457 nm/'% in the low concentration range of 0 ~ 1%% and 0.2092 mm/% in the highconcentration range of 5%o ~25%%,Based on the linear relationship between the glucose solution concentrationand refractive index,the refractive index sensitivity of the sensor was approximately 151.67 nm/ RlU. Throughrepeatability ltests, the total uncertainties of the sensor in measuring 6%% and 15%% glucose solutions were0,088% and 0.176%%,respeetively,correspomding to resolutions of 0.033%6 and 0.148%% in the O0~ 1%o and 5%o~25%% ranges, respectively. The experimental results show that the sensor has the advantages of simplefabrication,low cost,high sensitivity and high resolution, which can provide beneficial support for research andapplication in the fields of biomedicine,envimommental monitoring, food processing,ete.
Key words:  multimode interference    coreless fiber    SNS    glucose sensor    concentration
               出版日期:  2025-12-25      发布日期:  2025-12-25      整期出版日期:  2025-12-25
ZTFLH:  o 433.4  
基金资助: 国家自然科学基金项目(61805075);2024 年大学生创新创业训练计划项目省级一般项目(S202410500117)
引用本文:    
何衍权, 闵佳怡, 王子怡, 方子涵, 王祖豪, 赵出境, 欧艺文. 基于多模干涉效应的 SNS光纤葡萄糖传感器研究[J]. 大学物理实验, 2025, 38(6): 25-31.
HE Yanquan, MIN Jiayi, WANG Ziyi, FANG Zihan, WANG Zuhao, ZHAO Chujing, OU Yiwen. SNS Fiber Glucose Sensor Based on Multi-mode Interference Effect. Physical Experiment of College, 2025, 38(6): 25-31.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10.14139/j.cnki.cn22-1228.2025.06.005  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I6/25
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