[發明專利]基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀

在審

• 申請號: 201911040523.8
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112747778A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 苑立波;王洪業
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G02F1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀。光源作為入射端通過單模光纖與光纖錐相連；雙芯光纖之間焊接一段雙芯單孔光纖，雙芯光纖兩端分別與光纖錐連接，以此構成馬赫曾德干涉儀，雙芯光纖的兩個纖芯可以看做干涉儀的兩臂；光纖錐的另一端通過單模光纖連接至光譜儀7；雙芯單孔光纖的空氣孔內填充有高熱光系數的液體，并放置在可控型電熱裝置上，可控型電熱器裝置由刻蝕成特定形狀的基底、電熱片陣列、電極陣列、引線、導熱硅脂以及封裝外殼構成，將電熱片陣列及電極陣列放置在基底的凹槽中，并將其固定，使用金絲焊接技術將電極與電熱片相連，隨后將雙芯單孔光纖放置在電熱片陣列上，最后使用外殼進行封裝；封裝后的可控型電熱裝置上的電極陣列通過導線與電源控制端相連，確保電熱片陣列的每個電熱片上所施加電壓的大小都可以通過電源控制端單獨控制。本發明通過對電熱片施加電壓來釋放焦耳熱，由此引起光纖軸向上局部溫度的變化，由于雙芯單孔光纖的空氣孔內填充有高熱光系數液體，所以溫度的變化會導致液體折射率的變化，因此與空氣孔相近的纖芯的有效折射率會發生變化，從而使兩纖芯產生有效折射率差，光在其中傳輸會產生光程差，由此導致干涉譜的變化。配合電源控制端，控制沿光纖軸向的溫度變化，進而改變傳輸光程，實現輸出光的調制。

2.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于所述的纖維集成干涉儀包括單模光纖，雙芯光纖，雙芯單孔光纖。所述雙芯光纖與雙芯單孔光纖具有相同的纖芯距，即在兩光纖焊接后，沿雙芯光纖兩個纖芯傳輸的光能繼續沿雙芯單孔光纖的兩個纖芯傳輸。

3.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于雙芯單孔光纖空氣孔孔內填充的液體須具有熱光效應。

4.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于光纖錐通過在單模光纖與雙芯光纖的焊點處熔融拉錐制成，使沿單模光纖傳輸的光可以以一定比例耦合進雙芯光纖的兩個纖芯中。

5.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于所述的可控型電熱裝置所使用的基底由石英、陶瓷、聚合物等絕緣耐熱材質制成并且刻蝕成特定的形狀。

6.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于所述的電熱片陣列可以通過在基底的凹槽內周期性粘貼金屬片制成，也可以通過直接在凹槽上鍍金屬膜，然后使用激光器刻蝕成形。

7.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于電熱片陣列的每個電熱片施加電壓的大小都可通過電源控制端單獨控制。

8.根據權利要求1所述的基于熱光效應的可調制型馬赫曾德干涉儀，其特征在于雙芯單孔光纖的長度應大于電熱膜陣列的長度。