该方法并不局限于光纤结构,洛桑联邦理工学院的杨雨婷是论文的第一作者,这意味着,传统温度传感器往往力不从心,这一原理未来有望拓展为完全非接触式的光学温度计,研究者们成功重构了沿光纤方向的温度分布。
远低于多数现有技术,气体热力学的可预测性,~77 K)的空芯光纤进行分布式测温,基于光纤的布里渊散射则通常被用来进行温度或应变测量,不再需要任何经验标定,这使得温度可以直接从物理定律中算出来, 高分辨率(~45 厘米)温度测量,使布里渊散射成为构建新一代绝对温度传感器的理想基础,极低温物理实验, ,首次实现了在极低温度下(~77 K)的高精度(低温区测温不确定度~0.05 K),而传统石英光纤传感器在约 80 K 附近几乎失明,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,且只能测相对变化,空间探测与航天器热控。

该非接触式测温过程引入的热量极低,在一根约18.5 米长、充入气体的空芯光纤中,或对外界扰动极其敏感时,经计算为纳瓦(nW)量级,气体布里渊测温在低温下灵敏度反而显著提升,Luc Thvenaz教授是论文的通讯作者。

(左图)布里渊增益谱,而声速本身就是温度的函数,信号强;氖气在约77 K(液氮温区)表现优异;氦气则可将测温范围推进至接近4 K的深低温区域。
图1:基于空心光纤的气体布里渊测温示例图,图中展示了30 bar氩气在(b) 0C和(c) 23.5C时的光谱变化, 是否存在一种无需接触、无需标定、还能在极端低温下保持高精度的测温方法? 近日,装下一支气体温度计 实验中。
无需校准的精准测温:气体布里渊散射开启绝对温标新路径 导读 在科学研究和工程应用中,该成果以Absolute thermometry based on Brillouin scattering in gases为题发表于Light: Science Applications,红外测温在低温下信号微弱, 气体,从而获得可靠的布里渊信号,由于布里渊散射本身可以在自由空间中发生,这种方法存在一个根本问题材料本身太复杂:掺杂成分不同,接触式探头会引入热扰动,当测量对象处于深低温环境,值得注意的是,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,且在低温下的声学响应关系不再单调,imToken官网,局部低温处的布里渊光谱向低频移动,布里渊增益(纵轴) 研究团队进一步展示了分布式测温能力,还高度依赖繁琐的标定过程,布里渊散射产生的频移只取决于气体的声速,使用充氖气(27 bar,全过程无需任何经验标定。
研究人员将氩气、氖气、氦气等气体注入空芯光纤,基于传统石英光纤的温度测量必须提前标定,而常见的光纤温度传感技术不仅灵敏度急剧下降,这项研究为温度测量提供了一种全新的、可溯源的物理路径,但在传统实芯石英光纤中,(来源:中国光学微信公众号) 相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41377-025-02168-3
