[發明專利]一種光纖折射率和溫度傳感器及其測量方法有效
| 申請號： | 201310294843.2 | 申請日： | 2013-07-12 |
| 公開（公告）號： | CN103323058A | 公開（公告）日： | 2013-09-25 |
| 發明（設計）人： | 蒙紅云;姚琦琦;王偉;譚春華;黃旭光 | 申請（專利權）人： | 華南師范大學 |
| 主分類號： | G01D21/02 | 分類號： | G01D21/02 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 江裕強 |
| 地址： | 510275 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 光纖 折射率 溫度傳感器 及其 測量方法 | ||
1.一種光纖折射率和溫度傳感器，其特征在于包括寬帶光源（1）、光纖傳感頭（2）、光譜儀（3）和計算機（4）；所述光纖傳感頭（2）的輸入端口與寬帶光源（1）通過光纖連接，光纖傳感頭（2）的輸出端口與光譜儀（3）通過光纖連接，光纖傳感頭中馬赫曾德干涉儀內部的兩光束傳輸時發生干涉，然后傳輸到光譜儀（3）；所述光纖傳感頭（2）由三段錯位的普通光纖形成馬赫曾德干涉儀結構，其中第一段普通光纖（202）具有布拉格光柵（201），第二段普通光纖（204）兩端的第一段普通光纖（202）和第三段普通光纖（203）的中心軸重合。
2.根據權利要求1所述的光纖折射率和溫度傳感器，其特征在于光譜儀（3）的輸出端與用于接收光譜儀的輸出數據并計算折射率和溫度的所述計算機（4）通信連接。
3.根據權利要求1所述的光纖折射率和溫度傳感器，其特征在于所述的光纖傳感頭（2）內部的馬赫曾德干涉儀結構和布拉格光柵均為去除包層的普通光纖尾纖。
4.如權利要求1所述的光纖折射率和溫度傳感器，其特征在于所述的寬帶光源為C波段的寬帶光源。
5.如權利要求1所述的光纖折射率和溫度傳感器，其特征在于：布拉格光柵反射率為70%，布拉格波長為1539.52nm。
6.如權利要求1～5任一項所述的光纖折射率和溫度傳感器，其特征在于所使用的光纖均為普通單模光纖。
7.利用權利要求1所述光纖折射率和溫度傳感器的測量方法，其特征在于包括：將光纖傳感頭插入待測物質中，馬赫曾德干涉儀內部傳輸的兩光束進行干涉，干涉條紋谷值波長和布拉格波長隨光纖傳感頭所處的待測物質折射率和溫度的變化而變化，通過光譜儀和計算機測得干涉條紋谷值波長和布拉格波長的移動范圍，再經計算機計算得到待測物質的折射率和溫度。
8.根據權利要求7所述測量方法，其特征在于當待測物質的折射率或者溫度發生變化時，通過光譜儀探測到干涉條紋谷值波長和布拉格波長的移動范圍，經過計算機進行計算后，即得到待測的溫度和折射率，計算矩陣為：
其中KR1和KT1是馬赫曾德干涉儀對于折射率和溫度的靈敏度，KR2和KT2是布拉格光柵對于折射率和溫度的靈敏度，Δnx和ΔT分別為折射率和溫度的變化，ΔλMZI和ΔλFBG分別為馬赫曾德干涉儀中干涉條紋谷值波長的移動和布拉格波長的移動。
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