[實用新型]基于量子弱值放大的高精度光纖濕度測量裝置

有效

• 申請號: 201920948920.4
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN210155032U
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 崔洪亮;羅政純;于淼;王忠民;常天英;鄭志豐
• 申請（專利權）人: 珠海任馳光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/01;G01N21/03
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本實用新型公開了一種基于量子弱值放大的高精度光纖濕度測量裝置，包括：寬帶激光器、第一準直器、45°起偏片、第一雙折射晶體、干燥氣室、被測氣室、半波片、第二雙折射晶體、相位補償片、?45°檢偏片、第二準直器、光譜解調儀；寬帶激光器的輸出與所述第一準直器的輸入端相連；第一準直器的輸出端先通過45°起偏片，形成45°線偏振光，經過第一雙折射晶體分為兩路，其中一路通過一段被測量氣室，另外一路通過一段干燥氣室，然后兩路光路分別直接通過半波片，再進入第二雙折射晶體，最后通過相位補償片，經?45°檢偏片后，耦合到第二準直器，通過第二準直器進入光譜解調儀中。

技術領域

本實用新型屬于光纖傳感的技術領域，尤其涉及一種基于量子弱值放大的光纖濕度測量裝置。

背景技術

這里的陳述僅提供與本實用新型相關的背景技術，而不必然地構成現有技術。

目前商用的溫濕度傳感探頭產品主要包括以水銀溫度計組成的干濕球溫濕度探頭、濕敏電阻式溫濕度探頭、濕敏電容式溫濕度探頭等通用產品，尚未有采用光纖溫濕度探頭。

干濕球溫濕度探頭技術較為成熟，主要采用干、濕兩個水銀溫度計組成干濕度表，以查表法測得空氣中的相對濕度值，這種類型的溫濕度計成本低，性能穩定。但該溫濕度計只能每個探頭獨立使用，并且只能依靠人工完成數據讀取及記錄，使用中便利性差、人工成本高，更無法做到多傳感探頭組網使用、溫濕度數據遠程傳輸等功能，不具備智能化使用的條件。

而電阻式、電容式溫濕度傳感探頭是通過溫敏、濕敏電子元器件感知溫度和濕度數據，其使用過程中需要供電，數據傳輸也需要電源及相關電纜進行輔助，無法做到傳感端無源化，且電子器件對使用環境比較敏感，長時間使用容易老化，產生精度的下降。

另外采用光纖傳感器作為溫度和濕度敏感元件，再利用干濕法組成溫度和相對濕度傳感探頭，可以做到敏感元件全光纖化，但探頭后期維護，加水制造濕部環境。有報道稱光纖光柵或多模光纖外部涂覆濕敏材料，也可以對濕度進行測量。但工藝上對涂覆層的材料和厚度有著嚴格的要求。生產濕敏傳感器會造成產品合格率低，成本比較高。采用多模光纖方式的濕敏傳感器同時也無法長距離地進行濕度測量。

實用新型內容

本實用新型為了解決上述問題，克服現有濕敏測量技術中存在高成本探測器、長距離問題，本申請提出了一種基于量子弱值放大的高精度光纖濕度測量裝置，該裝置具備適合傳感數據遠距離傳輸、探頭使用壽命長、性能穩定、抗電磁干擾強成本低、測量精度高及快速響應等天然優勢。

本實用新型的第一目的是提供基于量子弱值放大的光纖濕度測量裝置。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下一種技術方案：

一種基于量子弱值放大的光纖濕度測量裝置，該裝置包括：

寬帶激光器、第一準直器、45°起偏片、第一雙折射晶體、干燥氣室、被測氣室、半波片、第二雙折射晶體、相位補償片、-45°檢偏片、第二準直器、光譜解調儀；

所述第一準直器的輸出端先通過45°起偏片，形成45°線偏振光，經過第一雙折射晶體分為兩路，其中一路通過一段被測量氣室，另外一路通過一段干燥氣室，然后兩路光路分別直接通過半波片，再進入第二雙折射晶體，最后通過相位補償片，經-45°檢偏片后，耦合到第二準直器，通過第二準直器進入光譜解調儀中。

作為進一步的技術方案，所述寬帶激光器輸出寬帶激光，經過所述第一準直器后，通過45°起偏器后，經過第一雙折射晶體分出兩路光，一路光為o光，另一路光為e光，兩路光相互正交，一路光對被測量氣室進行折射率測量，即光通過被測氣室后，再輸入到半波片，從而使得o光轉換為e光，再進入第二雙折射晶體里。