[發(fā)明專利]基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法

有效

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• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111896035B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮月;張大慶;唐明達;楊添宇;沈濤
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法，其特征在于，該方法的系統(tǒng)包括依次連接的寬帶光源(1)、光纖耦合器(2)、微納光纖耦合器(3)、光譜儀(4)，其中：

所述的微納光纖耦合器(3)內(nèi)包含一號單模光纖(3-1)、二號單模光纖(3-2)、ZnO納米棒(3-3)，微納光纖耦合器(3)一端連接光纖耦合器(2)另一端連接光譜儀(4)，微納光纖耦合器(3)作為接收局放產(chǎn)生的紫外光的傳感單元，光纖耦合器(2)另一端連接寬帶光源(1)；

所述的微納光纖耦合器(3)是由一號單模光纖(3-1)和二號單模光纖(3-2)熔融拉制而成，在錐區(qū)部分一號單模光纖(3-1)和二號單模光纖(3-2)相互存在模式耦合特性，其結(jié)構(gòu)中包含的一號單模光纖(3-1)和二號單模光纖(3-2)分光比為0.3:0.7；

所述的光纖耦合器(2)中包含的兩個光纖之間分光比為0.3:0.7；

所述的探測方法為：光從寬帶光源(1)中被射入到光纖耦合器(2)并以0.3:0.7的分光比將光分成兩束，兩束光從2x2結(jié)構(gòu)的微納光纖耦合器(3)的輸入端傳輸至錐形區(qū)域進行耦合，錐形區(qū)域均勻的包覆著ZnO納米棒(3-3)，當外界的紫外強度發(fā)生變化時，會引起敏感材料ZnO納米棒(3-3)的折射率產(chǎn)生變化，由于微納光纖耦合器(3)的模式耦合系數(shù)對折射率變化很敏感，因此通過對光譜儀(4)中光譜的紅藍漂移現(xiàn)象，可以間接得到微納光纖耦合器(3)對外界紫外強度變化的靈敏度，從而實現(xiàn)了對外環(huán)境下局放產(chǎn)生的紫外光的高靈敏檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法，其特征在于：所述的寬帶光源(1)的頻帶寬度為40nm，且該寬帶光源(1)的中心波長為1550nm，用于提供光信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法，其特征在于：所述的一號單模光纖(3-1)和二號單模光纖(3-2)纖芯直徑為9μm，包層直徑為125μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法，其特征在于：所述的局放產(chǎn)生的紫外光在實驗中用可調(diào)節(jié)輸出功率紫外燈代替。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法，其特征在于：所述的光譜儀具有20pm的最大分辨率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微納光纖耦合器的馬赫曾德干涉型光纖局放探測方法，其特征在于：所述的光纖耦合器(2)、微納光纖耦合器(3)之間通過熔融的方式連接，構(gòu)成了馬赫曾德干涉型光纖局放探測傳感單元。