为了提高基于激光吸收光谱技术的C2H2气体检测灵敏度,替代多通池在吸收光谱检测中的功能,设计了一种应用于C2H2吸收光谱检测的特殊微结构光纤,即单孔单芯内悬挂光纤.以C2H2吸收谱线1.5316μm的激光作为工作波长,基于有限元方法计算了光纤的模场分布,分析了光纤纤芯半径r、纤芯折射率n1及包层厚度D对基模中空气内层能量占比的影响,并获得了优化的光纤参数(空气内层半径R=25μm,纤芯半径r=0.49μm,纤芯折射率n1=1.72;包层厚度D=5μm,折射率为n2=1.45).提出了该光纤用于C2H2检测的方案,理论计算该光纤在光程1 km的情况下获得10-13量级的探测极限.
有限元分析 激光光谱技术 微结构光纤 痕量气体检测