[發明專利]一種基于Sagnac干涉和環形腔衰蕩光譜技術的溫度傳感器有效
| 申請號： | 201711069279.9 | 申請日： | 2017-11-03 |
| 公開（公告）號： | CN107806944B | 公開（公告）日： | 2018-09-07 |
| 發明（設計）人： | 李林軍;楊玉強;楊曦凝 | 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 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 sagnac 干涉 環形 腔衰蕩 光譜 技術 溫度傳感器 | ||
1.一種基于Sagnac干涉和環形腔衰蕩光譜技術的溫度傳感器，其特征在于，沿光路方向包括：DFB光纖激光器、偏振器、電光調制器、隔離器、衰蕩環路、光電探測器；所述DFB光纖激光器、偏振器、電光調制器、隔離器、衰蕩環路、光電探測器通過單模光纖連接；
所述衰蕩環路沿光路方向包括：第一耦合器、第二耦合器、Sagnac環、環形器、濾波器、EDFA放大器、第三耦合器；所述第一耦合器、第二耦合器、Sagnac環、環形器、濾波器、EDFA放大器、第三耦合器通過單模光纖連接；
經過所述電光調制器產生的脈沖光經所述隔離器后，由所述第一耦合器的1％的輸入端進入所述衰蕩環路，所述脈沖光在環形腔內每循環一周，部分能量由所述第三耦合器的1％端輸出，所述光電探測器將其轉化為電壓信號，由示波器顯示。
2.根據權利要求1所述的溫度傳感器，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所述的溫度傳感器，其特征在于，
Sagnac環干涉的透射譜可表示為:
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為入射光波長，其自由光譜范圍FSRSagnac可表示為
FSRSagnac＝λ2/BL (2)
當雙孔光纖溫度變化ΔT時，Sagnac環就會產生頻移，頻移量ΔλSagnac為
其中，ΔB為溫度變化ΔT時雙孔光纖的雙折射系數的變化量；
當DFB激光器的波長λ位于Sagnac環透射譜的邊帶上時，通過Sagnac環的信號光的強度變化ΔI隨Sagnac環透射譜頻移ΔλSagnac的變化關系為
ΔI＝k·ΔλSagnac (4)
式中，ΔI為信號光強度，k為Sagnac環透射譜的邊帶斜率；
將(3)式帶入(4)式得：
所述光電探測器將信號光強轉化為電壓信號，其電壓變化量與溫度變化的關系為
式中，ΔV為電壓變化量，α為光電探測器的轉化效率；
通過檢測光電探測器的輸出電壓的變化即可獲得溫度的變化。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于黑龍江工程學院，未經黑龍江工程學院許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201711069279.9/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
