[發明專利]一種級聯傅里葉變換光譜儀的雙環光學傳感器在審
| 申請號： | 201811247258.6 | 申請日： | 2018-10-24 |
| 公開（公告）號： | CN109253986A | 公開（公告）日： | 2019-01-22 |
| 發明（設計）人： | 李明宇;胡海洋;楊建;邵瓊嬋 | 申請（專利權）人： | 蘇州聯訊儀器有限公司 |
| 主分類號： | G01N21/45 | 分類號： | G01N21/45 |
| 代理公司： | 杭州求是專利事務所有限公司 33200 | 代理人： | 劉靜;邱啟旺 |
| 地址： | 215129 江蘇省蘇州市高*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 環形諧振腔 傅里葉變換光譜儀 被測液體 級聯 傳感環形諧振腔 光學傳感器 有效折射率 波導表面 寬帶光源 耦合 折射率 雙環 輸入直波導 變化信息 光譜包絡 上包層 諧振腔 直波導 參考 包絡 下載 形環 還原 | ||
1.一種級聯傅里葉變換光譜儀的雙環光學傳感器，其特征在于，包括寬帶光源(1)、輸入直波導(2)、耦合直波導(6)、第一形環諧振腔(41)、第二環形諧振腔(42)、第二探測器(32)、第三探測器(33)和傅里葉變換光譜儀(8)；
所述輸入直波導(2)的輸入端與寬帶光源(1)相連；所述寬帶光源(1)發出的光經過輸入直波導(2)與第一環形諧振腔(41)相耦合；所述第一環形諧振腔(41)通過耦合直波導(6)與所述第二環形諧振腔(42)級聯；所述耦合直波導(6)的輸出端與第二探測器(32)相連，所述第二探測器(32)用于監控耦合到第二環形諧振腔(42)的光強；
所述第一環形諧振腔(41)波導表面有上包層，不與被測液體(7)接觸，是參考環形諧振腔；所述第二環形諧振腔(42)波導表面與被測液體(7)接觸，是傳感環形諧振腔；所述參考環形諧振腔旁邊具有第一加熱電極(51)；通過調節加載在第一加熱電極(51)上的電流大小，調整兩個形環諧振腔的自由光譜范圍的差值，使得級聯雙環的透射譜包絡周期小于傅里葉變換光譜儀(8)的測量范圍，然后調整到第二探測器(32)探測到的光強最小，此時，進入第二環形諧振腔(42)的光強最大；
所述傅里葉變換光譜儀(8)采用馬赫-曾德爾干涉儀構成，其輸入端(81)與第二環形諧振腔(42)的下載端相連，其輸出端(84)與第三探測器(33)相連；所述馬赫-曾德爾干涉儀的第一個臂(82)無加熱電極，第二個臂(83)具有第二加熱電極(52)；通過調節加載在第二加熱電極(52)上的電流大小，調整兩個臂的光程差，通過第三探測器(33)接收到不同光程差的光強，通過傅里葉變換還原級聯雙環的透射譜包絡，利用包絡峰值位置的變化信息，得到被測液體(7)的折射率變化。
2.根據權利要求1所述的一種級聯傅里葉變換光譜儀的雙環光學傳感器，其特征在于：所述第一加熱電極(51)和第二加熱電極(52)均為金屬電極。
3.根據權利要求1所述的一種級聯傅里葉變換光譜儀的雙環光學傳感器，其特征在于：還包括與輸入直波導(2)的輸出端相連的第一探測器(31)，用于監控寬帶光源(1)的輸入光強度穩定性。
4.根據權利要求1所述的一種級聯傅里葉變換光譜儀的雙環光學傳感器，其特征在于：第一加熱電極(51)不加電流時，所述第一形環諧振腔(41)和第二環形諧振腔(42)的光學長度不相同，且在寬帶光源(1)的光譜范圍內至少有一個相同的諧振頻率。
5.根據權利要求1所述的一種級聯傅里葉變換光譜儀的雙環光學傳感器，其特征在于：第二加熱電極(52)不加電流時，所述第一個臂(82)和第二個臂(83)的光學長度相同。
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