[實用新型]一種用于檢測平行光路溫度的光纖溫度傳感器

有效

• 申請號: 201821312689.1
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN208688685U
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 吳重慶
• 申請（專利權）人: 南京恒高光電研究院有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本實用新型公開了一種用于檢測平行光路溫度的光纖溫度傳感器，包括光源、三端口光環行器、自聚焦透鏡、反射式溫度傳感片、光電探測器和數據處理器，反射式溫度傳感片放置于平行光路中。光源產生一個特定偏振態的光，將該光導入三端口光環行器的1端口，并從其2端口輸出至自聚焦透鏡，自聚焦透鏡將光引入反射式溫度傳感片，光在兩個平行的反射面之間發生諧振，一部分透射光進入平行光路，另一部分反射光攜帶著平行光路的溫度信息返回到三端口光環行器的2端口，并從其3端口輸出至光電探測器變成電信號，再將該電信號傳送給數據處理器。本實用新型將光傳感器直接放置在平行光路中，與平行光路共享同一個光源，直接檢測平行光路的溫度。

技術領域

本實用新型屬于光纖通信與光纖傳感領域，特別涉及了一種用于檢測平行光路溫度的光纖溫度傳感器。

背景技術

平行光路是光纖器件中常用的組成部分，其作用是將光纖的出射光轉換為平行光，以延長光在空間中的傳輸距離，然后再匯聚到光纖中。在這段平行光路中，可以加裝不同的光學元件從而構成不同的光纖器件，比如加裝電光器件變成為電壓傳感器，或者加裝磁光器件變成電流傳感器，或者加裝衰耗元件變成為可調諧光衰耗器，或者加裝濾波元件構成光濾波器…等等。因此，平行光路對于光纖器件的構成具有重要意義。

然而，這樣構成的光纖器件，比如電壓傳感器、電流傳感器、可調衰耗器、光濾波器等，由于它們是利用光學膠粘接在一起，當溫度變化的時候，會改變它們之間的入射角，而且有些光學元件，本身對于溫度比較敏感，當溫度變化的時候，性能發生較大的改變。這些因素導致平行光路所構成的光纖器件的溫度穩定性下降。避免溫度穩定性下降的方法通常有硬件補償和軟件修正兩種方法。其中軟件修正方法，必須獲得溫度信息，也就是需要一個在線的溫度傳感器。

加裝溫度傳感器的方法有兩種，一種是另外單獨建立一套溫度傳感系統，比如加裝光纖光柵溫度傳感器等，但是另外加裝一套溫度溫度傳感器會造成系統非常復雜，比如光纖光柵傳感器需要一套獨立的解調系統；或者受到安裝條件的限制，比如加裝半導體點溫計，雖然電路簡單，但是在高電壓或者強磁場環境中不適合使用。因此，雖然單獨加裝一套獨立的溫度傳感系統是一個可行的方案，但不是最佳方案。所以，希望加裝的溫度傳感器與平行光路共用一套光源和部分光學器件，這樣不僅可以簡化整個光學系統，結構相對簡單，而且能夠直接測量平行光路內部的溫度。

實用新型內容

為了解決上述背景技術提出的技術問題，本實用新型旨在提供一種用于檢測平行光路溫度的光纖溫度傳感器，將光纖傳感器直接放置在平行光路中，與平行光路共享一個光源，直接檢測平行光路的溫度。

為了實現上述技術目的，本實用新型的技術方案為：

一種用于檢測平行光路溫度的光纖溫度傳感器，包括光源、三端口光環行器、自聚焦透鏡、反射式溫度傳感片、光電探測器和數據處理器；所述反射式溫度傳感片放置于平行光路中；光源產生一個特定偏振態的光，利用光纖將該特定偏振態的光導入三端口光環行器的1端口，并從三端口光環行器的2端口輸出至自聚焦透鏡，自聚焦透鏡將該特定偏振態的光引入至反射式溫度傳感片，反射式溫度傳感片包含兩個相互平行的反射面，進入反射式溫度傳感片的光在兩個平行的反射面之間發生諧振，其中一部分透射光進入平行光路，另一部分反射光攜帶著平行光路的溫度信息返回到三端口光環行器的2端口，并從三端口光環行器的3端口輸出至光電探測器，光電探測器將該光信號轉換為電信號傳送給數據處理器，得到平行光路的溫度。

基于上述技術方案的優選方案，在自聚焦透鏡與反射式溫度傳感片之間增設分光棱鏡，該分光棱鏡將來自于自聚焦透鏡的光分為兩束，一束進入平行光路，另一束進入反射式溫度傳感片。

基于上述技術方案的優選方案，所述反射式溫度傳感片采用透光率大于95％的光學薄片，且該光學薄片的兩面鍍有反射膜。

基于上述技術方案的優選方案，所述反射式溫度傳感片的厚度滿足以下要求：