[發明專利]一種雙參量光纖傳感模塊及系統有效
| 申請號： | 201911328389.1 | 申請日： | 2019-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN110987230B | 公開（公告）日： | 2021-10-15 |
| 發明（設計）人： | 夏歷;徐振翔;左國猛 | 申請（專利權）人： | 華中科技大學 |
| 主分類號： | G01K11/32 | 分類號： | G01K11/32;G01L1/24 |
| 代理公司： | 華中科技大學專利中心 42201 | 代理人： | 李智 |
| 地址： | 430074 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 參量 光纖 傳感 模塊 系統 | ||
1.一種雙參量光纖傳感模塊，其特征在于，包括順次熔接的第一單模光纖(31)、第一多模光纖(32)、毛細管(33)、第二多模光纖(34)和第二單模光纖(35)，所述毛細管(33)的包層內部形成空氣孔；
所述第一單模光纖(31)用于接收入射光束，并將其傳輸至所述第一多模光纖(32)；由于所述第一單模光纖(31)與第一多模光纖(32)之間的模場失配，所述第一多模光纖(32)用于將入射光束轉換為多模式從而使其進入所述毛細管(33)后分為反諧振光束和包層光束，并將所述反諧振光束傳輸至所述毛細管(33)的空氣孔中，將所述包層光束傳輸至所述毛細管(33)的包層中；所述毛細管(33)空氣孔中的反諧振光束和包層中的包層光束發生MZ干涉；所述第二多模光纖(34)用于將反諧振光束和包層光束發生MZ干涉產生的光束耦合至所述第二單模光纖(35)；所述第二單模光纖(35)輸出光束的光譜同時具有常規MZ干涉產生的梳狀譜和反諧振光譜的特征，以使得分析光譜儀可根據所述第二單模光纖(35)輸出光束的波長漂移和強度變化來解調出相應的溫度應變信息；
其中，所述第一多模光纖(32)和第二多模光纖(34)的芯徑(21)大于所述毛細管(33)的空氣孔芯徑(22)。
2.根據權利要求1所述的雙參量光纖傳感模塊，其特征在于，所述第一多模光纖(32)和第二多模光纖(34)的芯徑(21)為50μm，數值孔徑為0.22；所述毛細管(33)的空氣孔芯徑(22)為30μm，包層厚度(23)為47.5μm。
3.一種雙參量光纖傳感系統，包括順次連接的寬帶光源(41)、雙參量光纖傳感模塊(42)和光譜分析儀(43)；
所述寬帶光源(41)將入射光束傳輸至所述雙參量光纖傳感模塊(42)，所述雙參量光纖傳感模塊(42)發生基于反諧振光參與的MZ干涉，所述光譜分析儀(43)用于接收輸出透射光束，并顯示光譜的波長漂移和強度變化來解調輸出光譜中加載的溫度信息和應力信息；
所述輸出光譜同時具有常規MZ干涉產生的梳狀譜和反諧振光譜的特征；
所述雙參量光纖傳感模塊(42)包括順次熔接的第一單模光纖(31)、第一多模光纖(32)、毛細管(33)、第二多模光纖(34)和第二單模光纖(35)，所述毛細管(33)的包層內部形成空氣孔；
所述第一單模光纖(31)用于接收入射光束，并將其傳輸至所述第一多模光纖(32)；由于所述第一單模光纖(31)與第一多模光纖(32)之間的模場失配，所述第一多模光纖(32)用于將入射光束轉換為多模式從而使其進入所述毛細管(33)后分為反諧振光束和包層光束，并將所述反諧振光束傳輸至所述毛細管(33)的空氣孔中，將所述包層光束傳輸至所述毛細管(33)的包層中；所述毛細管(33)空氣孔中的反諧振光束和包層中的包層光束發生MZ干涉；所述第二多模光纖(34)用于將反諧振光束和包層光束發生MZ干涉產生的光束耦合至所述第二單模光纖(35)；
其中，所述第一多模光纖(32)和第二多模光纖(34)的芯徑(21)大于所述毛細管(33)的空氣孔芯徑(22)。
4.根據權利要求3所述的雙參量光纖傳感系統，其特征在于，所述第一多模光纖(32)和第二多模光纖(34)的芯徑(21)為50μm，數值孔徑為0.22；所述毛細管(33)的空氣孔芯徑(22)為30μm，包層厚度(23)為47.5μm。
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