[實用新型]多芯光纖壓力傳感器及多芯光纖壓力傳感系統

有效

• 申請號: 201821731205.7
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN209400111U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 杜斌;張哲;何俊;王義平
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 袁文英

本實用新型適用于光纖傳感技術領域，提供了一種多芯光纖壓力傳感器及多芯光纖壓力傳感系統，多芯光纖壓力傳感器包括多芯光纖包層、多芯光纖纖芯組、微腔組和薄膜材料；每個多芯光纖纖芯的輸出端面與每個微腔的第一端面連接，多芯光纖纖芯的輸出端面構成第一并行反射面組；多芯光纖纖芯組設置于多芯光纖包層中，多芯光纖包層端面、每個微腔的第二端面涂覆有薄膜材料，每個微腔的第二端面和薄膜材料構成第二反射端面。通過本實用新型可以解決現有的光纖壓力傳感器無法進行多點并行采集、難以實現高空間分辨率，從而使其不能應用在精細結構上的問題。

技術領域

本發明涉及光纖傳感領域，尤其涉及一種多芯光纖壓力傳感器及多芯光纖壓力傳感系統。

背景技術

光纖傳感技術是伴隨著光導纖維及光纖通信技術的發展而迅速發展起來的一種以光為載體，光纖為媒質，感知和傳輸外界信號的新型傳感技術。當這種外界信號為壓力時，即構成光纖壓力傳感器。光纖壓力傳感器作為一種新型的傳感器，與傳統的壓力傳感器相比體積小、重量輕，具有電絕緣性、不受電磁干擾、可應用于易燃易爆的環境中等優點。

然而，這種光纖壓力傳感器單次測量只能獲得整個光纖端面處的平均壓力值，并不能對光纖端面的不同位置處的壓力進行測量和表征，而高空間分辨率的壓力傳感器在精細結構的表征、光聲成像等領域具有重要作用。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種多芯光纖壓力傳感器及多芯光纖壓力傳感系統，以解決現有的光纖壓力傳感器無法進行多點并行采集、難以實現高空間分辨率，從而使其不能應用在精細結構上的問題。

為實現上述目的，本發明實施例第一方面提供了一種多芯光纖壓力傳感器，所述多芯光纖壓力傳感器包括多芯光纖包層、多芯光纖纖芯組、微腔組和薄膜材料；

每個所述多芯光纖纖芯的輸出端面與每個所述微腔的第一端面連接，所述多芯光纖纖芯的輸出端面構成第一并行反射面組；

所述多芯光纖纖芯組設置于所述多芯光纖包層中，所述多芯光纖包層端面、每個所述微腔的第二端面涂覆有所述薄膜材料，所述每個所述微腔的第二端面和所述薄膜材料構成第二反射端面；

所述多芯光纖纖芯和所述微腔傳輸光信號；

所述第一并行反射面組和所述第二反射端面反射所述光信號，所述第二反射端面還接收壓力信號。

可選地，所述微腔的第一端面與所述多芯光纖纖芯的輸出端面重合；

所述微腔的第二端面面積大于所述微腔的第一端面。

可選地，所述微腔表面與所述多芯光纖纖芯的材質相同。

可選地，所述薄膜材料包括石英、高分子聚合物、金屬、石墨烯、黑磷。

發明實施例第二方面提供了一種多芯光纖壓力傳感系統，所述多芯光纖壓力傳感系統包括光源、光纖耦合器、多芯光纖復用器、如本發明實施例第一方面所述的多芯光纖壓力傳感器、壓力發生裝置和光解調裝置；

所述光源、光纖耦合器、多芯光纖復用器、多芯光纖傳感器、壓力發生裝置裝依次連接，所述光纖耦合器還與所述光解調裝置連接；

所述光源提供光信號；

所述壓力發生裝置產生壓力，并作用于所述多芯光纖傳感器；

所述多芯光纖傳感器接收壓力信號，且反射所述光信號；

所述光纖耦合器接收所述光信號和所述多芯光纖傳感器的反射光信號，并將所述光信號發送至所述多芯光纖復用器，將所述反射光信號發送至所述光解調裝置；

所述多芯光纖復用器分離所述光信號，耦合所述反射光信號；

所述光解調裝置接收所述反射光信號，并分析所述多芯光纖傳感器中不同位置的壓力信號。