[實(shí)用新型]一種雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的光纖干涉儀傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022208288.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213397117U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王瑾;劉博;吳泳鋒;毛雅亞;南通
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D5/353
• 分類號(hào): G01D5/353;G01K11/32;G01N21/45
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 徐博

本實(shí)用新型是一種雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的光纖干涉儀傳感器，包括導(dǎo)入單模光纖和導(dǎo)出單模光纖，所述的導(dǎo)入單模光纖的端部與空心光纖微球腔連接，所述的導(dǎo)出單模光纖的端部與單模光纖球連接，所述的空心光纖微球腔與少模光纖一端連接，少模光纖的另一端與單模光纖球連接；空心光纖微球腔用于光束分束；所述的單模光纖球用于光束合束。該種光纖干涉儀傳感器只需要簡(jiǎn)單的電弧放電和熔接就可以簡(jiǎn)單制成，能夠利用不同波谷靈敏度不同的性質(zhì)可以很好的進(jìn)行雙參數(shù)的同時(shí)測(cè)量，有效的消除由溫度所引起的交叉靈敏度問(wèn)題，從而很好的提高了傳感器的測(cè)量性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的光纖干涉儀傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)信息化的社會(huì)，傳感技術(shù)作為信息獲取的重要技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)中有著十分重要的地位，因?yàn)椴还苁怯糜谛畔鬏數(shù)耐ㄐ偶夹g(shù)還是用于信息處理的計(jì)算機(jī)技術(shù)其最初都要有信息的獲取才行。光纖傳感技術(shù)相伴與光通信技術(shù)而來(lái)由于其獨(dú)特的傳感結(jié)構(gòu)與良好的傳感性能使其一出現(xiàn)就受到了廣泛的關(guān)注。目前光纖傳感技術(shù)由于傳輸損耗低、耐腐蝕、測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大、體積小、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)幾乎在各個(gè)傳感領(lǐng)域都得到了相應(yīng)的研究和應(yīng)用，被廣泛用于工礦企業(yè)、能源環(huán)保、國(guó)防、航天航空、醫(yī)藥衛(wèi)生、計(jì)量測(cè)試等領(lǐng)域。在諸多光纖傳感器中，光纖干涉儀傳感器根據(jù)干涉原理可以靈活設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)，尤其各種微小型的光纖干涉儀傳感器，引起了科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究以及工業(yè)生產(chǎn)等研究領(lǐng)域的重視。

光纖傳感技術(shù)其主要原理是利用在光纖中傳播的光束傳輸外界待測(cè)物理量信號(hào)，當(dāng)光纖傳感探頭檢測(cè)到外界物理量的變化時(shí)（如：溫度、折射率、濕度、橫向壓力等）光纖內(nèi)部的光信號(hào)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，即光波信號(hào)被外界物理量傳感信號(hào)調(diào)制。然后被調(diào)制的光波信號(hào)通過(guò)光纖傳輸?shù)焦馓綔y(cè)器進(jìn)行探測(cè)，并且按需要對(duì)光波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理將外界傳感信號(hào)從被調(diào)制的光波信號(hào)提取出來(lái)，從而達(dá)到傳感目的。此外，在各種各樣的光纖傳感干涉儀器中，光纖Mach-Zehnder干涉儀傳感器因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、穩(wěn)定性好、靈敏度高和應(yīng)用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)使其受到研究人員的大量關(guān)注，發(fā)展非常迅速。傳統(tǒng)的Mach-Zehnder干涉儀通過(guò)光束分束器將一根光纖的光束分到兩根光纖中傳播，一根為參考光纖另一根是傳感光纖，然后通過(guò)光纖耦合器將兩束光又合并到一根光纖中傳播，由于兩根光纖的光程不同在合并的光纖中會(huì)發(fā)生干涉。但是由于傳統(tǒng)的Mach-Zehnder干涉儀不穩(wěn)定很快被全光纖型Mach-Zehnder干涉儀所取代，全光纖型Mach-Zehnder干涉儀是利用纖芯與包層有效折射率不同而形成的一種小型化的透射式干涉儀。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的光纖干涉儀傳感器，該種光纖干涉儀傳感器只需要簡(jiǎn)單的電弧放電和熔接就可以簡(jiǎn)單制成，能夠利用不同波谷靈敏度不同的性質(zhì)可以很好的進(jìn)行雙參數(shù)的同時(shí)測(cè)量，有效的消除由溫度所引起的交叉靈敏度問(wèn)題，從而很好的提高了傳感器的測(cè)量性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種雙參數(shù)同時(shí)測(cè)量的光纖干涉儀傳感器，其特征在于：包括導(dǎo)入單模光纖和導(dǎo)出單模光纖，所述的導(dǎo)入單模光纖的端部與空心光纖微球腔連接，所述的導(dǎo)出單模光纖的端部與單模光纖球連接，所述的空心光纖微球腔與少模光纖一端連接，少模光纖的另一端與單模光纖球連接；

所述的空心光纖微球腔用于光束分束；所述的單模光纖球用于光束合束。

所述的導(dǎo)入單模光纖的輸入端與光源連接，所述的導(dǎo)出單模光纖的輸出端與光譜分析儀連接。

所述的空心光纖微球腔由空心光纖電弧放電制成。

所述的單模光纖球由導(dǎo)出單模光纖的端部電弧放電制成。

所述的導(dǎo)入單模光纖和導(dǎo)出單模光纖均采用外徑125微米、內(nèi)徑8微米的單模光纖。

所述的制成空心光纖微球腔的空心光纖采用外徑150微米、內(nèi)徑75微米的空心光纖。