[實用新型]一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器

有效

• 申請號: 201320895382.X
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203672333U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 王棟遠;安佳麗;金永興
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于光纖傳感技術領域，具體涉及一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器。

背景技術

在現代信息社會中，傳感器是獲取自然和生產領域中準確信息的主要途徑與手段。以壓電式，電磁式以及半導體式為代表的傳統傳感器以其原理簡單、測量準確度高、成本低等優點得到廣泛應用。但在強電磁干擾或易燃易爆場合下，基于電信號測量的傳統傳感器難以進行有效檢測，因此傳統的傳感器已無法滿足現代科學技術發展的需要。

光纖傳感器具有抗電磁干擾、易微型化、耐腐蝕、測量精度高、適于易燃易爆環境下使用以及遠距離穩定傳感等優點。腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器，移動平臺使傳感頭產生微彎曲，導致包層模反射光強變化，通過光功率計測量其強度從而計算對應的曲率。

一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器采用刻有光纖布拉格光柵的單模光纖與標準單模光纖束腰放大熔接所得，制作簡單，成本低廉。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于腰椎放大熔接光纖光柵曲率傳感器的技術方案。

所述的一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器，其特征是包括寬帶光源、環形器、平移臺、傳感頭、濾波器、光功率計，刻有光纖布拉格光柵的單模光纖與標準的單模光纖束腰進行放大熔接，構成傳感裝置的傳感頭，所述的環形器的a端與寬帶光源相連，b端與置于兩個平移臺之間的傳感頭相連，c端分別依次與濾波器和光功率計相連。

所述的一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器，其特征在于所述的傳感探頭長度為6-8cm，傳感頭中的束腰長度為2cm。

所述的一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器，其特征在于所述傳感頭中的光纖布拉格光柵周期約為1533.5nm，柵區長度約為2cm。

本實用新型專利的優點在于：利用束腰放大熔接技術，大大提高反射包層模與芯模之間的耦合效率，從而提高了系統的測量靈敏度，同時外界溫度變化不影響反射光譜強度，測量結果不受環鏡溫度的影響。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖，圖2是本實用新型的傳感探頭示意圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本實用新型進一步說明：

如圖1所示，一種基于腰椎放大熔接光纖光柵的曲率傳感器，包括寬帶光源1、環形器2、平移臺3、傳感頭4、濾波器5、光功率計6，環形器2的a端與寬帶光源1相連，b端與置于兩個平移臺3之間的傳感頭4相連，c端分別與濾波器5相連，濾波器5再與光功率計6相連，如圖2所示，刻有光纖布拉格光柵的單模光纖與標準的單模光纖束腰進行放大熔接，構成傳感裝置的傳感頭4。

本實用新型裝置的工作方式為：寬帶光源發出的光進入環形器a端口，其中由b端口輸出的光經過傳感頭中的腰椎一部分被耦合到包層傳輸，另一部分光沿纖芯傳播并經布拉格光柵反射，沿包層反射的光再次經腰椎耦合進入纖芯并與布拉格反射光一起傳輸，繼而進入環形器b端口，再由c端口進入濾波器濾掉其中的布拉格反射光，最后剩下的包層模反射光進入光功率計，通過光功率計測量光譜強度從而計算出對應的曲率。

本實用新型能夠實現曲率測量的關鍵為：利用束腰放大熔接技術，大大提高反射包層模與芯模之間的耦合效率，從而提高了系統的測量靈敏度。通過移動平臺使傳感頭部分產生微彎曲，導致包層模反射光強變化，通過光功率計測量其強度從而計算出對應的曲率，制作簡單，成本低廉。