[發明專利]基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統

在審

• 申請號: 201510314669.2
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104949920A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 趙勇;張亞男
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統，其特征在于：從光源1發出的光信號首先進入環形器2的端口A，再從環形器2的端口B輸出進入氣體測量的傳感探頭3，該傳感探頭由單模光纖31、空芯光子晶體光纖32、多模光纖33、高反射鏡34、保護玻璃35、有機玻璃箱36、有機玻璃箱37組成，其中，單模光纖31與空芯光子晶體光纖32之間的間距為20μm，兩者的連接處位于密封的有機玻璃箱36內，空芯光子晶體光纖32與多模光纖33之間的間距為50μm，兩者的連接處位于密封的有機玻璃箱37內，多模光纖33與高反射鏡34直接熔融連接，高反射鏡34周圍用保護玻璃35包裹起來，起到保護和防污染的作用，這樣，當光信號分別經由單模光纖31、空芯光子晶體光纖32、多模光纖33后，將在多模光纖33尾端的高反射鏡34處產生反射，而反射回來的信號又經多模光纖33、空芯光子晶體光纖32、單模光纖31后回入環形器2的端口B，之后由環形器2的端口C輸出至光譜解調單元4進行數據的處理，進而可推算出空芯光子晶體光纖32內的待測氣體濃度。

2.如權利要求1所述基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統，其特征在于：所述的有機玻璃箱36和有機玻璃箱37均用螺絲固定在一個光學平臺5上，這樣不僅可以起到固定傳感探頭的作用，而且可以根據需要，隨時方便地移動整個傳感探頭。

3.如權利要求1所述基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統，其特征在于：所述的單模光纖31與空芯光子晶體光纖32的連接端口分別配有裸纖適配器6和裸纖適配器7，通過陶瓷纖芯8將兩個裸纖適配器連接起來，陶瓷纖芯的側面開有0.5mm的縫隙，兩個裸纖適配器的主體部分用中間開槽的有機玻璃9夾持，并用螺絲固定。

4.如權利要求1所述基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統，其特征在于：所述的多模光纖33與空芯光子晶體光纖32的連接端口分別配有裸纖適配器10和裸纖適配器11，通過陶瓷纖芯12將兩個裸纖適配器連接起來，陶瓷纖芯的側面開有0.5mm的縫隙，兩個裸纖適配器的主體部用中間開槽的有機玻璃9夾持，并用螺絲固定。

5.如權利要求1所述基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統，其特征在于：所述的有機玻璃箱36和有機玻璃箱37的底部通過一個V型槽13連接，V型槽13的開口寬度為125μm，可將單模光纖31、空芯光子晶體光纖32、多模光纖33嵌入在該V型槽內，以防止光纖的彎曲、折斷、或隨外界的震動而擺動。

6.如權利要求1所述基于空芯光子晶體光纖的反射式氣體傳感系統，其特征在于：所述的有機玻璃箱36和有機玻璃箱37的頂端均連接一個外徑為8mm、內徑為5mm的有機玻璃管，與有機玻璃箱36相連的有機玻璃管14用作出氣口，與有機玻璃箱37相連的有機玻璃管15用作進氣口。