[發明專利]一種基于干涉式光纖的磁場探測器

在審

• 申請號: 202010345824.8
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111458667A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 西安柯萊特信息科技有限公司
• 主分類號: G01R33/032
• 分類號: G01R33/032
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基于干涉式光纖的磁場探測器，干涉式光纖為具有第一臂和第二臂兩條支路。在兩條支路上分別覆蓋磁制熱層和磁制冷層。在待測交變磁場的作用下，磁制熱層吸收磁場制熱，使得第一臂受熱膨脹變長；磁制冷層在磁場作用下制冷，使得第二臂受冷收縮變短。這加劇了第一臂和第二臂之間的光程差，使得從第二光纖測得的透射光譜中的共振峰對磁場更敏感，從而提高了探測的靈敏度。另外，本發明中，只要在第一臂上覆蓋磁制熱層和在第二臂上覆蓋磁制冷層即可，不需要制備微納結構，即可達到提高靈敏度的效果，制備方法簡單。

技術領域

本發明涉及磁場探測領域，具體涉及一種基于干涉式光纖的磁場探測器。

背景技術

磁場探測涉及生產生活的各個領域。傳統的磁場探測儀器有力矩磁強計、磁通門磁強計、霍爾效應磁強計、核磁共振磁強計等。基于光學原理的磁場探測器具有體積小、靈敏度高、易于集成等優點。

中國專利201910739806.5提出一種基于磁熱效應的磁場探測器，在光波導兩側填充四氧化三鐵納米粒子，在交變磁場作用下，四氧化三鐵納米粒子吸收磁能并產生熱量，從而改變波導的尺寸。一方面，由于該方案是首先在光波導附近構建凹槽，然后在凹槽內設置四氧化三鐵納米粒子，方法復雜；另一方面，波導和四氧化三體納米粒子不接觸，熱傳遞效果差，導致其靈敏度低。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供了一種基于干涉式光纖的磁場探測器，該探測器包括襯底、第一光纖、第二光纖、第一臂、第二臂、磁制熱層、磁制冷層、光源、光探測器。第一光纖、第二光纖、第一臂、第二臂置于所述襯底上。第一光纖的一端接光源，第一光纖的另一端連接第一臂和第二臂。第一臂和第二臂的另一端連接第二光纖。第二光纖的另一端連接光探測器。磁制熱層包覆第一臂，磁制冷層包覆第二臂。

更進一步地，磁制熱層由四氧化三鐵納米粒子構成。

更進一步地，磁制冷層為順磁鹽材料、重稀土元素的單晶或多晶材料、巨磁熱效應材料。

更進一步地，還包括設置在襯底表面的凹槽，凹槽位于第一臂與第二臂之間。

更進一步地，凹槽內設有氣凝膠材料或硅酸鹽材料。

更進一步地，在第一臂下部，也設有磁制熱層。

更進一步地，在第二臂下部，也設有磁制冷層。

本發明的有益效果：本發明提供了一種基于干涉式光纖的磁場探測器，在待測交變磁場的作用下，磁制熱層吸收磁場制熱，使得第一臂受熱膨脹變長；磁制冷層在磁場作用下制冷，使得第二臂受冷收縮變短。這加劇了第一臂和第二臂之間的光程差，使得從第二光纖測得的透射光譜中的共振峰對磁場更敏感，從而提高了探測的靈敏度。另外，本發明中，只要在第一臂上覆蓋磁制熱層和在第二臂上覆蓋磁制冷層即可，不需要制備微納結構，即可達到提高靈敏度的效果，制備方法簡單。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是基于干涉式光纖的磁場探測器的示意圖。

圖2是又一種基于干涉式光纖的磁場探測器的示意圖。

圖中：1、第一光纖；2、第二光纖；3、第一臂；31、磁制熱層；4、第二臂；41、磁制冷層；5、凹槽。

具體實施方式

為進一步闡述本發明達成預定目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及實施例對本發明的具體實施方式、結構特征及其功效，詳細說明如下。

實施例1