光纤磁场传感器因其探测灵敏度高、体积小和抗电磁辐射等突出优势可应用于大型结构监测上，比如海底环境探测、地质勘探、电力系统管道、桥梁和电力传输塔等。然而，磁场测量的实际工作条件通常存在着温度的变化，并造成相应干扰。双参量传感方案，即同时测量磁场和温度，可以有效解决此类问题。
针对上述问题，作者提出一种级联的法布里-珀罗（FP）干涉仪结构，并成功用于小磁场和温度的同时测量。通过将铁磁材料与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合后转移移至光纤端面上，行成FP腔。实验结果表明，在0 ~ 14 mT的线性磁场强度范围内，该传感器的最大线性灵敏度达到-563.2 pm/mT，并能同时解决温度影响。研究成果以“Magnetic-based polydimethylsiloxane cap for simultaneous measurement of magnetic field and temperature”为题发表在期刊IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology（doi: 10.1109/JLT.2021.3136709）。
图1（a）磁场测试系统示意图；（b）传感器测试光谱；（c）相应的傅里叶变换频谱
研究工作实现了小磁场的高灵敏测量，并采用PDMS材料能够有效解决温度干扰问题，其详细实验过程及结论近期已发表至IEEE Photonics Technology Letters 34(3): 165-168, Feb.1, 2022 (doi: 10.1109/LPT.2022.3144237)。上述工作可以行成一类磁场传感体系，并可拓展到弱磁探测，为微弱信号探测、磁共振成像方面提供了新的思路。
这一研究工作得到了欧盟“地平线2020”计划（Horizon 2020）玛丽•居里项目、中国科协优秀中外青年交流计划和南京邮电大学1311人才计划等资助。
（撰稿：孙兵 编辑：徐伟 审核：李卫）
