[發明專利]一種基于游標效應的光纖法布里珀羅傳感器的增敏方法

有效

• 申請號: 202110233859.7
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113124912B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 蔡小磊;覃亞麗;蔡禮鄒;鄭歡
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種基于游標效應的光纖法布里珀羅傳感器的增敏方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1，設計單腔法布里珀羅傳感器作為傳感干涉儀，傳感干涉儀的腔長為L₁，波長為λ的光從光源入射傳感干涉儀，入射光在干涉腔的第一個反射面的反射光強為I₁，第二個反射面的反射光強為I₂，由光譜儀測量得到的傳感干涉儀的反射光譜為I_s；

步驟2，將傳感干涉儀置于環境參量Z中，當環境參量Z發生ΔZ的變化時，傳感干涉儀的腔長L₁發生ΔL₁的變化，腔長的變化導致光譜儀測得的光譜發生偏移，通過觀測光譜波谷對應的波長λ_m的偏移得到傳感干涉儀對環境參量的靈敏度S₁；

步驟3，在計算機中根據法布里珀羅干涉原理生成參考干涉儀的反射光譜I_r，定義參考干涉儀的腔長為L₂，入射光在干涉腔的第一個反射面的反射光強為I₃，第二個反射面的反射光強為I₄，初始相位為

步驟4，將傳感干涉儀和參考干涉儀的反射光譜疊加實現游標效應，得到總反射光譜I＝I_s+I_r，其包絡譜由常數項A和帶有初始相位的余弦項構成，由于傳感干涉儀的反射光譜隨著環境參量發生偏移，總反射光譜也會發生偏移，通過觀測總反射光譜的包絡譜波谷對應的波長λ_e的偏移可以得到實現游標效應后傳感器對環境參量的靈敏度S₂；

步驟5，得到實現游標效應后傳感器的靈敏度放大倍數同時，實現游標效應后傳感器的分辨率r_e和傳感干涉儀分辨率r_s滿足即通過疊加光譜實現了基于游標效應的法布里珀羅傳感器的增敏方法；

步驟6，由于參考干涉儀的反射光譜I_r是根據法布里珀羅干涉原理生成的，所以可以通過設置參考干涉儀的腔長L₂和折射率n來控制放大倍數M和分辨率r_e。

2.如權利要求1所述的一種基于游標效應的光纖法布里珀羅傳感器的增敏方法，其特征在于，所述步驟2中，環境參量Z為溫度、應變或壓強。