[發明專利]基于垂直耦合光柵的光纖準分布式壓力傳感器

在審

• 申請號: 201811114877.8
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109100064A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 侯鈺龍;高小龍;張彥軍
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24;G01L11/02
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種基于垂直耦合光柵的光纖準分布式壓力傳感器，其特征在于：包括POF光纖（1）、彈性透明硅脂（3）和柔性LED燈帶（4），所述POF光纖（1）鑲嵌于彈性透明硅脂（3）的頂部，所述柔性LED燈帶（4）位于彈性透明硅脂（3）的底部，所述柔性LED燈帶（4）的LED燈面正對POF光纖（1），所述POF光纖（1）底部與柔性LED燈帶（4）上每個LED燈（7）正對的位置均設置有缺陷結構（2），所述POF光纖（1）左側連接有后向探測器（5），右側連接有前向探測器（6）。

2.根據權利要求1所述的基于垂直耦合光柵的光纖準分布式壓力傳感器，其特征在于：所述缺陷結構（2）為雙微型三角缺陷結構。

3.根據權利要求1所述的基于垂直耦合光柵的光纖準分布式壓力傳感器，其特征在于：所述前向探測器（6）和后向探測器（5）均為光功率計。

4.權利要求1所述的基于垂直耦合光柵的光纖準分布式壓力傳感器的壓力檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）使分布式壓力傳感器的柔性LED燈帶（4）背面與所測承載物件緊密接觸，初始狀態下，LED燈（7）與POF光纖（1）之間的距離為h，使柔性LED燈帶（4）從左到右按序掃描，即從左到右按序發亮，少量的光從缺陷結構（2）耦合進入POF光纖（1）；

（2）觀測POF光纖（1）右側的前向探測器（6）和左側的后向探測器（5），同時結合LED掃描時序，進行分析：當出現所測承載物件一點處壓力增大時，所測承載物件壓迫柔性LED燈帶（4），由于彈性透明硅脂（3）的柔性，使該處的LED燈（7）與POF光纖（1）之間的距離h變小，使大量的光耦合入POF光纖（1），壓力增大的點的脈沖輸出發生突變，實現實時測量，即前向探測器（6）和后向探測器（5）的響應發生突變；再結合柔性LED燈帶（7）的掃描時序，確定具體的第幾個脈沖發生突變，即可得知壓力增大的發生與發生的精確位置。