[發(fā)明專利]一種基于級聯(lián)Sagnac干涉儀的折射率測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610151204.4
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105784641B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝連慶;何巍;駱飛;劉鋒;張鈺民;閆光;董明利
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 北京律恒立業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 顧珊;龐立巖

1.一種基于級聯(lián)Sagnac干涉儀的折射率測量方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

a）搭建所述級聯(lián)Sagnac干涉儀測量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次通過熔接的方式連接的寬帶光源泵浦源、一支波分復(fù)用器、第一摻雜稀土元素光纖、第一光纖Sagnac環(huán)、隔離器、第二光纖Sagnac環(huán)、第二摻雜稀土元素光纖、光譜儀；所述第一光纖Sagnac環(huán)與第一摻雜稀土元素光纖通過第一光耦合器連接，所述第二光纖Sagnac環(huán)與第二摻雜稀土元素光纖通過第二光耦合器連接；

b）將第一光纖Sagnac環(huán)和第二光纖Sagnac環(huán)置于可控折射率的折射率溶液中，進(jìn)行折射率標(biāo)定，其中，選取環(huán)氧樹脂或丙烯酸脂作為膠粘劑，以膠粘方式分別將第一光纖Sagnac環(huán)和第二光纖Sagnac環(huán)固定在材料表面，將固定好的材料置于折射率控制器上方可控折射率溶液的環(huán)境中；

C）逐漸增加折射率的大小，光譜儀采集第二光纖Sagnac環(huán)輸出的光譜，記錄梳狀譜移動的長度，擬合梳狀譜波長偏移隨折射率變化的關(guān)系曲線；

d）將標(biāo)定好的折射率測量系統(tǒng)置于待測折射率溶液中；

e）利用所擬合的梳狀譜波長偏移隨折射率變化的關(guān)系曲線對待測折射率溶液進(jìn)行測量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述第一光纖Sagnac環(huán)包括保偏光纖、偏振控制器，所述第二光纖Sagnac環(huán)包括保偏光纖、偏振控制器；所述第一光纖Sagnac環(huán)與第一摻雜稀土元素光纖通過第一光耦合器連接，所述第二光纖Sagnac環(huán)與第二摻雜稀土元素光纖通過第二光耦合器連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量方法，其特征在于，經(jīng)過所述第一光纖Sagnac環(huán)射出的光進(jìn)入第二光纖Sagnac環(huán)進(jìn)行二次過濾。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，步驟c）中所述的增加折射率大小的方法為增加溶液元素離子半徑、增加或降低溶液的濃度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述摻雜稀土元素光纖作為光纖傳感器的增益介質(zhì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述的波分復(fù)用器對泵浦光進(jìn)行耦合，所述耦合后的泵浦光進(jìn)入所述摻雜光纖。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量方法，其特征在于，所述的梳狀譜波長偏移隨折射率變化的關(guān)系曲線通過線性擬合或者最小二乘法進(jìn)行擬合。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量方法，其特征在于，所述第一光纖Sagnac環(huán)中所述的保偏光纖長度為1.5m-2.5m，所述第二光纖Sagnac環(huán)中所述的保偏光纖長度為0.5m-1.5m。

9.一種用于權(quán)利要求1所述折射率測量方法的級聯(lián)Sagnac干涉儀測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)包括依次連接的寬帶光源泵浦源、一支波分復(fù)用器、第一摻雜稀土元素光纖、第一光耦合器、第一光纖Sagnac環(huán)、隔離器、第二光耦合器、第二光纖Sagnac環(huán)、第二摻雜稀土元素光纖、光譜儀；所述第一光纖Sagnac環(huán)包括保偏光纖、偏振控制器，所述第二光纖Sagnac環(huán)包括保偏光纖、偏振控制器；所述第一光纖Sagnac環(huán)與第一摻雜稀土元素光纖通過第一光耦合器連接，所述第二光纖Sagnac環(huán)與第二摻雜稀土元素光纖通過第二光耦合器連接。