近日，我院光纤传感研究团队以“Research on Temperature and Strain Sensing of Novel Femtosecond Laser-Based Three-Core Optical Fiber Parallel Bragg Grating（基于飞秒激光的三芯光纤并行布拉格光栅温应变传感研究）”为题，在国际权威期刊《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》（中科院二区TOP，IF：5.6）上发表论文，其中赵勇教授为通讯作者，陈茂庆副教授为第一作者，东北大学为论文第一完成单位。

多芯光纤作为一种新型光纤结构，在分布式传感、弯曲与扭转检测等领域展现出广阔的应用前景。传统光纤布拉格光栅写入方法在多芯光纤中难以实现高精度、低串扰的并行制备，限制了其在多参数协同传感中的应用。为此，研究团队提出了一种基于飞秒激光微加工技术的多芯光纤并行光栅写入新方法，成功在单模光纤与三芯光纤之间直接写入光波导，并实现了高质量、低干扰的三芯并行光纤布拉格光栅。该研究采用飞秒激光直写技术，在单模光纤与三芯光纤之间制备了长度为1420 μm、角度为1.15°的光波导，实现了高效的光耦合与光栅并行写入。实验结果表明，所制备的光纤光栅信噪比高达20 dB，具备良好的光谱质量。在温度传感方面，传感器在25°C~55°C范围内表现出11.3 pm/°C的温度灵敏度；在应变传感方面，传感器在0~1000 με范围内灵敏度达1.74 pm/με，线性度优于0.999，且具备良好的稳定性和重复性。该方法不仅实现了多芯光纤中布拉格光栅的高质量并行制备，还为后续光纤弯曲、扭转等多维参量协同传感研究奠定了技术基础。该传感器具备结构紧凑、响应灵敏、环境适应性强等优势，在海洋温度与深度监测、航空航天结构健康监测、工业设备形变检测等领域具有重要的应用价值。

该研究成果拓展了飞秒激光在光纤微纳制造与集成传感中的应用边界，为推动“Lab in fiber”技术的发展提供了新的技术路径，能够进一步降低多芯光纤光栅传感器件的制备难度，提升器件的批量生产可行性，助力飞秒激光光纤光栅传感技术向微型化、集成化方向迈进。

论文链接：https://doi.org/10.1109/TIM.2024.3522679

（编辑：周宣任 审核：陈茂庆）