[發明專利]一種基于D型光纖與向列液晶微滴耦合的溫度傳感器

在審

• 申請號: 201810327331.4
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108562374A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 劉彬;梁紅勤;劉娟;萬生鵬;何興道;李國琴
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 張文杰

本發明提供了一種基于D型光纖與向列液晶微滴耦合的溫度傳感器，所述溫度傳感器包括寬帶光源、第一連接光纖、D型光纖、向列液晶微滴、第二連接光纖和光譜分析儀；所述寬帶光源、所述第一連接光纖、所述D型光纖、所述第二連接光纖和所述光譜分析儀依次連接，所述向列液晶微滴與所述D型光纖接觸；所述D型光纖是通過將光纖沿軸向切除包層形成截面為D型拋磨面的光纖結構，向列液晶微滴與D型拋磨面的平坦區域接觸。本發明提供的溫度傳感器，采用D型光纖作為外部耦合器件來激發WGM，D型結構比較穩定，更容易引出倏逝波，將光耦合到向列液晶微滴中，形成WGM共振，當向列液晶微滴周圍相對溫度變化時，引起WGM頻譜偏移，從而實現對周圍溫度的檢測。

技術領域

本發明涉及光纖傳感技術領域，尤其涉及一種基于D型光纖與向列液晶微滴耦合的溫度傳感器。

背景技術

光纖測溫是20世紀70年代發展起來的一門新興測溫技術，與傳統的溫度傳感器相比，光纖溫度傳感器具有動態范圍大、靈敏度高、響應快、抗電磁干擾強、易被各種光探測器件接收，可方便地進行光電或電光轉換，易于高度發展的現代電子裝置和計算機相匹配，是一種低損耗傳輸線。光纖本身不帶電、體積小、質量輕、易彎曲、抗輻射性能好，特別適合在易燃、易爆、空間受嚴格限制及強電磁干擾等惡劣環境下使用，因而受到了廣泛的重視。目前光纖溫度傳感器的研究分為傳光型和傳感型，其調制方式可以是強度調制、相位調制、頻率調制和波長調制，根據調制原理有相干型和非相干型。

公告號為CN103175628B的中國專利公開了一種光纖溫度傳感器，包括寬帶光源、第一單模光纖、第二單模光纖及多芯光纖，所述寬帶光源依次通過所述第一單模光纖、多芯光纖與第二單模光纖連接，所述第一單模光纖、第二單模光纖與所述多芯光纖的連接處均為電弧放電而形成的坍塌結構。

公告號為CN103335741B的中國專利公開了一種基于石墨烯的光纖溫度傳感器及其制作方法，所述傳感器是在一段圓形普通光纖上，其中一段長度為1~3cm的區域設為光纖傳感區，光纖傳感區的部分包層被去除，光纖包層與纖芯界面的最短距離為1~3μm，在光纖傳感區上沉積了還原氧化石墨烯薄膜，還原氧化石墨烯薄膜的厚度為10~30μm。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明第一方面提供了一種基于D型光纖與向列液晶微滴耦合的溫度傳感器，所述溫度傳感器包括寬帶光源、第一連接光纖、D型光纖、向列液晶微滴、第二連接光纖和光譜分析儀；所述寬帶光源、所述第一連接光纖、所述D型光纖、所述第二連接光纖和所述光譜分析儀依次連接，所述向列液晶微滴與所述D型光纖接觸。

其中，所述D型光纖是通過將光纖沿軸向切除包層形成截面為D型拋磨面的光纖結構，所述向列液晶微滴與所述D型拋磨面的平坦區域接觸。

其中，所述D型光纖中，D型拋磨面與纖芯的最短垂直距離為0~2μm。

其中，所述向列液晶微滴的直徑為30~100μm。

其中，所述第一連接光纖為單模光纖。

其中，所述第二連接光纖為單模光纖。

其中，所述D型光纖為單模光纖。

本發明第二方面提供了一種基于D型光纖與向列液晶微滴耦合的溫度傳感器的制作方法，包括以下步驟：

A、首先在單模光纖中間位置沿軸向切除包層形成截面為D型拋磨面的光纖結構，制備得到D型光纖，所述D型光纖兩端分別為第一連接光纖和第二連接光纖；