[發(fā)明專(zhuān)利]一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110011432.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112816097B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒學(xué)文;鄧建成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01K11/3206
• 分類(lèi)號(hào): G01K11/3206
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 李智

1.一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器，其特征在于，所述高溫傳感器包括：泵浦源(11)、波分復(fù)用器(12)、增益光纖(13)、隨機(jī)光纖光柵(14)、光環(huán)形器(17)、管壁爐(16)和光譜儀(18)；

所述泵浦源(11)的輸出端連接于所述波分復(fù)用器(12)的輸入端，所述波分復(fù)用器(12)的輸出端連接于所述增益光纖(13)的一端，所述增益光纖(13)的另一端連接于所述光環(huán)形器(17)的第一端口；所述隨機(jī)光纖光柵(14)的一端連接于所述光環(huán)形器(17)的第二端口，其另一端連接于所述光譜儀(18)的輸入端；

所述隨機(jī)光纖光柵(14)置于所述管壁爐(16)的內(nèi)部；

所述管壁爐(16)用于模擬實(shí)際傳感器應(yīng)用的高溫場(chǎng)景；

所述泵浦源(11)用于輸出泵浦光，所述波分復(fù)用器(12)用于將所述泵浦光耦合進(jìn)入所述增益光纖(13)進(jìn)行放大，所述光環(huán)形器(17)用于將放大后的激光耦合進(jìn)入所述隨機(jī)光纖光柵(14)；所述管壁爐(16)用于通過(guò)調(diào)節(jié)其內(nèi)部溫度以使所述隨機(jī)光纖光柵(14)的波長(zhǎng)發(fā)生相應(yīng)變化，通過(guò)所述光譜儀(18)記錄輸出激光的光譜從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的傳感；

所述隨機(jī)光纖光柵(14)包括子光柵(22)和無(wú)光柵區(qū)(23)，所述子光柵(22)沿所述光纖的軸向隨機(jī)分布，所述無(wú)光柵區(qū)(23)設(shè)于兩相鄰子光柵(22)之間；所述隨機(jī)光纖光柵(14)通過(guò)光纖在刻寫(xiě)的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子光柵的反射譜，直至最高反射峰的反射率與其他反射峰的反射率的差大于預(yù)設(shè)閾值后停止刻寫(xiě)而制成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器，其特征在于，還包括光纖隔離器(15)，所述光纖隔離器(15)的輸入端連接于所述隨機(jī)光纖光柵(14)的一端，其輸出端連接于所述光譜儀(18)的輸入端；

所述光纖隔離器(15)用于消除由所述隨機(jī)光纖光柵(14)輸出激光的寄生反饋以提高激光輸出的穩(wěn)定性。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器，其特征在于，所述光環(huán)形器(17)還用于將所述隨機(jī)光纖光柵(14)反射的激光再次注入至隨機(jī)光纖光柵(14)中。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器，其特征在于，所述隨機(jī)光纖光柵(14)為光纖沿軸向隨機(jī)分布的子光柵構(gòu)成，所述子光柵為布拉格光柵。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器，其特征在于，將光纖沿軸向移動(dòng)一段距離為任意長(zhǎng)度，以使相鄰子光柵的無(wú)光柵區(qū)的長(zhǎng)度為隨機(jī)長(zhǎng)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光纖隨機(jī)激光高溫傳感器，其特征在于，所述隨機(jī)光纖光柵是借助飛秒激光直寫(xiě)法制作的。