[發明專利]基于暗場檢測技術的檢測方法以及該方法使用的雙包層光纖微彎傳感器和設備

無效

• 申請號: 200710015228.8
• 申請日: 2007-07-04
• 公開（公告）號: CN101086452A
• 公開（公告）日: 2007-12-12
• 發明（設計）人: 李麗君;曹茂永;劉蔭明;李晶;孫農亮;魏朋;高超
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G02B6/42
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及光纖傳感技術領域，尤其涉及一種利用光纖微彎傳感器進行檢測的技術。

背景技術

目前光纖微彎傳感器大多為多模光纖微彎傳感器。多模光纖微彎傳感器通過檢測彎曲損耗來測量外界的壓力、位移等物理量，由于其光路的密閉性，因此可以在高壓、高溫、低溫等惡劣環境條件下工作。然而，由于多模光纖的特性，決定了多模光纖微彎傳感器主要集中在亮場檢測技術，亮場檢測是對纖芯中的光強度的變化來實現信號能量的轉換，這就容易受到纖芯中噪聲的影響，使其測量靈敏度降低。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出了一種基于暗場檢測技術的檢測方法，同時提出了該方法使用的雙包層光纖微彎傳感器和設備。

本發明所述的檢測方法包括如下步驟：

1)選擇一種雙包層光纖；

2)根據公式(1)，對于選定的光纖，設計變形器，最佳的變形周期為：

Λ c = 2 π an 0 NA - - - ( 1 ) ]]>

a為纖芯半徑；n₀為纖芯折射率；NA為光纖數值孔徑

3)將步驟2)的變形器包裹在步驟1)的雙包層光纖上，構成雙包層光纖微彎傳感器；

4)雙包層微彎傳感器前端通過一個雙包層光纖耦合器與光源相連接，雙包層光纖耦合器將光源的光載波耦合到雙包層光纖的纖芯中；

5)光源的光載波通過雙包層光纖送給變形器，物理場通過變形器把作用力傳遞給光纖，使光纖產生微彎變形，由于光纖的變形導致輻射模的輻射增大或減小，從而實現了對光載波強度的調制；

6)雙包層微彎傳感器后端通過一個雙包層光纖耦合器與光電檢測器相連接，通過雙包層光纖耦合器將雙包層光纖內包層中傳輸的信號提取出來并送入光電探測器進行檢測。

本發明所述檢測方法使用的雙包層光纖微彎傳感器，包括雙包層光纖，在雙包層光纖的外表面包裹有變形器。

上述變形器結構可采用齒狀或環狀結構。

本發明所述的檢測設備包括光源(1)，光源(1)通過雙包層光纖與雙包層光纖耦合器(2)的①端口連接，雙包層光纖耦合器(2)的②端口通過雙包層光纖與雙包層光纖微彎傳感器(3)的一端相連接，雙包層光纖微彎傳感器(3)的另一端通過雙包層光纖與雙包層光纖耦合器(4)的③端口相連接，雙包層光纖耦合器(4)的④端口與光電探測器(7)相連接。

本發明的有益效果是：由于雙包層光纖的特殊結構，使輻射模能夠在雙包層光纖的內包層中繼續傳輸，包層中傳輸的光場稱為“暗場”，與亮場檢測技術相比，暗場檢測技術所檢測的信號具有很低的光電平，同時受到的干擾較小，因此其檢測靈敏度和調制程度比亮場檢測高。

附圖說明

圖1為本發明所述檢測設備的整體結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明，如圖1所示：