[發明專利]一種馬赫增德爾干涉彎曲傳感器

在審

• 申請號: 201810189367.0
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN108444408A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 童杏林;丁磊;熊巧;鄭志遠;汪鵬飛
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張惠玲

本發明涉及傳感器技術領域，特指一種馬赫增德爾干涉彎曲傳感器，包括信號源模塊、干涉傳感模塊與光譜顯示模塊，干涉傳感模塊一端連接于信號源模塊，干涉傳感模塊另一端連接于光譜顯示模塊，信號源模塊包括半導體激光放大器單元與驅動電路單元，干涉傳感模塊包括單模光纖與三芯光纖，單模光纖與三芯光纖之間通過光纖熔接機采用錯位熔接的連接方式將單模光纖與三芯光纖中的纖芯連接在一起。本發明采用這樣的結構設置，用于測量目標彎曲可以實現高靈敏彎曲方向的測量，由于傳輸的光信號，不受電磁干擾的影響，穩定性要優于目前通過電信號監測的同類傳感器，由于采用光纖結構，其體積小，測量距離長，能夠同時對目標多部位進行監測。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特指一種馬赫增德爾干涉彎曲傳感器。

背景技術

光纖干涉傳感器以其體積小、結構緊湊、損耗低等突出優點，在機器人、結構監測、航空航天、汽車工業航天等領域有著重要的應用價值。許多種類的傳感器已被研究者所研制，例如傾斜布拉格光纖光柵(FBG)，長周期光纖光柵(LPFG)，光柵寫入特殊光纖以及光纖干涉儀。這些結構具有許多優點，可以實現彎曲方向的精確測量。

目前，常規所使用的彎曲傳感器的實現是基于光纖光柵的應用。具體來說，一些研究者已經發現可以通過利用激光器在特殊設計的光纖中寫入常規光纖光柵或長周期光纖光柵來達到測量彎曲的方向的目的，然而，基于光纖光柵和長周期光柵的方向彎曲傳感器具有復雜的制造過程，導致制造成本過高，此外，基于光纖光柵和長周期光柵的彎曲傳感器其靈敏度較低。

另一方面，用于檢測方向彎曲的光纖干涉儀也可以通過利用錯位焊接單模光纖的形式研制，此類光纖干涉儀對彎曲方向的識別是利用非對稱結構如錐形結構，光纖微切口或通過對單模光纖橫向錯位的熔接。

發明內容

針對以上問題，本發明提供一種馬赫增德爾干涉彎曲傳感器，能對光信號彎曲進行測量，并且能夠提高測量的精度。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種馬赫增德爾干涉彎曲傳感器，包括信號源模塊、干涉傳感模塊與光譜顯示模塊，干涉傳感模塊一端連接于信號源模塊，干涉傳感模塊另一端連接于光譜顯示模塊，信號源模塊包括半導體激光放大器單元與驅動電路單元，干涉傳感模塊包括單模光纖與三芯光纖，單模光纖與三芯光纖之間通過光纖熔接機采用錯位熔接的連接方式將單模光纖與三芯光纖中的纖芯連接在一起。

進一步而言，所述干涉傳感模塊一端通過單模光纖連接于信號源模塊，干涉傳感模塊另一端通過單模光纖連接于光譜顯示模塊。

進一步而言，所述光譜顯示模塊的顯示采用以波長尖峰的形式表示。

本發明有益效果：

本發明采用這樣的結構設置，用于測量目標彎曲可以實現高靈敏彎曲方向的測量，由于傳輸的光信號，不受電磁干擾的影響，穩定性要優于目前通過電信號監測的同類傳感器，由于采用光纖結構，其體積小，測量距離長，能夠同時對目標多部位進行監測。

附圖說明

圖1是馬赫增德爾干涉彎曲傳感器監測系統框圖；

圖2是馬赫增德爾干涉彎曲傳感器結構框圖。

1.信號源模塊；2.干涉傳感模塊；3.光譜顯示模塊。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明的技術方案進行說明。