[發明專利]一種基于Sagnac環與FP腔并聯的示波器探測溫度傳感器有效
| 申請號： | 201710982658.0 | 申請日： | 2017-10-20 |
| 公開（公告）號： | CN107817062B | 公開（公告）日： | 2018-09-07 |
| 發明（設計）人： | 李林軍;楊玉強;楊曦凝;白云峰;謝文強;周龍 | 申請（專利權）人： | 黑龍江工程學院 |
| 主分類號： | G01K11/32 | 分類號： | G01K11/32 |
| 代理公司： | 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427 | 代理人： | 陳娟 |
| 地址： | 150050 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 sagnac fp 并聯 示波器 探測 溫度傳感器 | ||
1.一種基于Sagnac環與FP腔并聯的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，包括：
第一耦合器，隔離器，第二耦合器，FP腔，衰減器，第三耦合器，Sagnac環，第四耦合器，平頂光柵；所述第一耦合器，隔離器，第二耦合器，FP腔，衰減器，第三耦合器，Sagnac環，第四耦合器，平頂光柵通過單模光纖連接；
所述第一耦合器與所述隔離器相連，所述隔離器與所述第二耦合器第一入口相連，所述第二耦合器第一出口既與FP腔入口相連，又與衰減器入口相連，所述第二耦合器第二入口既與所述FP腔出口相連，又與衰減器出口相連，所述衰減器通過所述第三耦合器與所述Sagnac環相連，所述第二耦合器的第二出口與第四耦合器的第一入口相連，所述第四耦合器的第一出口與所述平頂光柵的入口相連，所述平頂光柵的出口與所述第四耦合器的第二入口相連，所述第四耦合器的第二出口與光電探測器和示波器相連。
2.根據權利要求1所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，
所述Sagnac環內包含一段長度為0.1-2米的雙孔光纖，所述雙孔光纖兩端與所述單模光纖熔接；所述雙孔光纖包含纖芯和兩個相對于所述纖芯對稱分布的空氣孔，兩個所述空氣孔內填充酒精。
3.根據權利要求2所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，
所述雙孔光纖與單模光纖的直徑均為110-140微米，所述雙孔光纖的兩個空氣孔的直徑均為10-30微米，兩孔間隔40-60微米。
4.根據權利要求3所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，
所述雙孔光纖的長度為1米，其與單模光纖的直徑均為125微米，所述雙孔光纖的兩個空氣孔的直徑均為20微米，兩孔間隔50微米。
5.根據權利要求1所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，
FP腔為石英管兩端熔接所述單模光纖，所述石英管長度為100-500微米，所述石英管外徑與所述單模光纖直徑均為110-140微米，所述石英管內徑為20-80微米。
6.根據權利要求5所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，
所述石英管長度為300微米，所述石英管外徑與所述單模光纖直徑均為125微米，所述石英管內徑為60微米。
7.根據權利要求1所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，
所述FP腔干涉譜為：
其中，IFP為FP腔干涉譜光強，I1和I2分別為FP腔反射面1和反射面2的反射光強，d為FP腔的長度，n為FP腔內空氣折射率，λ為入射光的波長，FP腔的自由光譜范圍FSRFP為
FSRFP＝λ2/2nd (2)
所述Sagnac環的透射譜為：
其中，Isagnac為Sagnac環干涉譜光強,B和L分別為雙孔光纖的雙折射系數和長度，λ為入射光的波長，Sagnac環的自由光譜范圍FSRSagnac為
FSRSagnac＝λ2/BL (4)
干涉譜包絡的自由光譜范圍FSREnvelope與FP腔自由光譜范圍FSRFP和Sagnac環自由光譜范圍FSRSagnac的關系為
當Sagnac環在溫度的作用下頻移時，干涉譜包絡隨之頻移，且頻移量是Sagnac環頻移量的M倍，M為靈敏度增大因子，表示為
所述M的取值范圍為10-50。
8.根據權利要求7所述的示波器探測溫度傳感器，其特征在于，所述M的取值為20。
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