[發明專利]傳感光纖及光纖傳感裝置

在審

• 申請號: 201710954529.0
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107941335A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王璞;蔣東亮;汪瀅瑩;高壽飛
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01J3/12
• 分類號: G01J3/12;G01D5/26;G02B6/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,吳歡燕

技術領域

本發明涉及光學與激光光電子技術領域，更具體地，涉及傳感光纖及光纖傳感裝置。

背景技術

目前，隨著科技的發展和進步，光纖傳感技術已廣泛應用。諸如溫度、壓力、流量、位移、振動、轉動、彎曲、液位、速度、加速度、聲場、電流、電壓、磁場及輻射等物理量均通過光纖實現了不同性能的傳感。

光纖傳感技術包括對待測物質的感知和傳輸兩種功能。感知是指外界信號按照其變化規律使光纖中傳輸的光波的物理特征參量，如強度(功率)、波長、頻率、相位和偏振態等發生變化，測量光參量的變化即“感知”待測物質。這種感知實質上是待測物質對光纖中傳播的光波進行實時調制。傳輸是指光纖將受到待測物質調制的光波傳輸到光探測器進行檢測，將待測物質從光波中提取出來并按需要進行數據處理，也就是解調。因此，光纖傳感技術包括調制與解調兩方面的技術，即外界信號如何調制光纖中的光波參量的調制技術(或加載技術)及如何從被調制的光波中提取外界信號的解調技術(或檢測技術)。其中，這種待測物質可包括氣體、液體、電場或磁場、某種信號等。

光纖傳感技術中的主要部件即為傳感光纖，也就是在傳感光纖中外界信號對光波參量進行調制。傳感光纖一端與光源耦合的發射光纖連接，另一端與光探測器耦合的接收光纖連接。

現有的光纖傳感技術中采用的傳感光纖為普通的實芯光纖，在光纖傳感的過程中，每檢測一個外界信號，都需要重接一次傳感光纖，使此外界信號可以導入傳感光纖的纖芯，通過外界信號對傳感光纖的纖芯處傳播的光束進行調制，并將輸出的光束進行分析，最終檢測出此外界信號。由于每檢測一種待測物質時，都需要重新接一次傳感光纖，在檢測多種待測物質時則會進行多次傳感光纖的熔接和切斷，會導致在測量多種待測物質時工作量變大。同時，在對傳感光纖進行多次熔接和切斷的過程中，會導致傳感光纖接口的損耗變大，使檢測的結果存在誤差。

發明內容

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明提供了一種傳感光纖及光纖傳感裝置。

一方面，本發明提供了一種傳感光纖，其特征在于，所述傳感光纖為空芯反諧振光纖；

所述空芯反諧振光纖包括由微毛細管構成的包層區域、空心管和由所述包層區域圍成的纖芯區域；所述空心管套接在所述包層區域的外側；所述纖芯區域的折射率低于所述包層區域的折射率；

對于所述空心管側面上的多個預選位置組，每一預選位置組中的每一預選位置上設置有通孔，每一預選位置組中的所有預選位置沿所述傳感光纖的中心軸方向排列。

優選地，所述多個預選位置組位于一條直線上。

優選地，每一預選位置組中的所有預選位置位于第一預設區域，所述第一預設區域為所述空心管側面上不與所述包層區域接觸的任一區域。

優選地，所述通孔用于使待測物質進入所述纖芯區域。

優選地，每一預設位置組中的所有預選位置位于第二預設區域，所述第二預設區域為所述空心管側面上與所述包層區域接觸的任一區域。

優選地，所述通孔用于使待測物質進入所述包層區域內部填充有氣體的區域。

優選地，所述待測物質包括：氣體、液體或場物質，每一個通孔組輸入一類待測物質。

優選地，通過激光打孔的方式在每一預選位置組中的每一預選位置上設置通孔。

另一方面，本發明提供了一種光纖傳感裝置，包括：光源、光譜儀，以及上述的傳感光纖。

優選地，在所述傳感光纖兩端分別熔接有單模光纖，兩個單模光纖的一端分別接有所述光源和所述光譜儀。

本發明提供的傳感光纖及光纖傳感裝置，通過在每一預選位置組中的每一預選位置上設置有通孔，使待測物質可以通過這些通孔進入傳感光纖內，對傳感光纖內傳輸的光進行調制。在檢測多種待測物質時，本發明提供的空芯反諧振光纖的結構可以使不同種類的待測物質在預選位置上設置的通孔進入纖芯區域或包層區域內部填充有氣體的區域，不同種類的待測物質可以通過不同的預選位置組內的預選位置上設置的通孔進入光纖的纖芯區域或包層區域內部填充有氣體的區域。減少了檢驗多種待測物質時傳感光纖的熔接和切斷的次數，減少檢測的工作量。由于傳感光纖的熔接和切斷次數減少，避免了因傳感光纖的接口損耗變大而導致檢測結果存在誤差，提高了檢測結果的準確性。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的一種傳感光纖的截面示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種傳感光纖的示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種傳感光纖的截面示意圖；