[發明專利]一種折射率傳感器及系統

有效

• 申請號: 202110847301.8
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113533255B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 楊玉強;牟小光;師文慶;王驥;劉洺辛
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 上海君立衡知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31389
• 代理人: 謝建軍

本申請實施例提供一種折射率傳感器及系統，屬于光纖傳感器技術領域。該折射率傳感器包括：第一單模光纖的兩端分別與第一偏心光纖的第二端和輔助光纖的第一端錯位連接，在第一偏心光纖的第二端、第一單模光纖的外壁和輔助光纖的第一端之間形成液體腔。本申請中液體腔位于第一單模光纖的表面，減小了液體腔的深度，便于液體注入，且液體在注入液體腔的時候不容易產生氣泡，提高了液體注入速率，從而也提高了折射率傳感器的測量效率。

技術領域

本申請實施例涉及光纖傳感器技術領域，尤其涉及一種折射率傳感器及系統。

背景技術

基于光纖微腔的光纖法布里-珀羅干涉計具有抗腐蝕、抗電磁干擾、結構緊湊、穩定性好、靈敏度高等優點，已經廣泛應用于各個傳感領域，比如能源環保、工礦企業、航空航天、醫藥衛生等領域。

目前在使用基于光纖微腔的光纖法布里-珀羅干涉計測量液體折射率時，存在液體難以注入光纖微腔，且光纖微腔內容易產生氣泡，液體注入速率低的問題。

發明內容

鑒于上述問題，本申請實施例提供了一種折射率傳感器及系統，克服了上述問題或者至少部分地解決了上述問題。

根據本申請實施例的第一個方面，提供了一種折射率傳感器，該折射率傳感器包括：第一偏心光纖、第一單模光纖和輔助光纖；

所述第一偏心光纖的第一端用于與光纖連接器連接，所述第一偏心光纖的第二端與所述第一單模光纖的第一端錯位連接，所述第一單模光纖的第二端與所述輔助光纖的第一端錯位連接，所述第一偏心光纖的第二端、所述第一單模光纖的外壁和所述輔助光纖的第一端之間形成液體腔，所述第一偏心光纖的纖芯與所述液體腔連通，所述液體腔用于容納待測液體。

可選地，所述輔助光纖為第二偏心光纖；

所述第二偏心光纖的纖芯也與所述液體腔連通，所述第二偏心光纖的纖芯構成石英腔，所述石英腔的自由光譜范圍是所述液體腔的自由光譜范圍的預設倍數。

可選地，所述預設倍數大于或等于0.9且小于或等于0.99，或者，所述預設倍數大于或等于1.01且小于或等于1.10。

可選地，所述第一偏心光纖的纖芯和所述第二偏心光纖的纖芯相對，且完全暴露在所述第一單模光纖的外壁之外。

可選地，所述折射率傳感器還包括：第一金屬膜和第二金屬膜；

所述第一金屬膜位于所述第一偏心光纖的第二端的端面，所述第二金屬膜位于所述輔助光纖的第一端的端面。

可選地，所述折射率傳感器還包括：第三金屬膜；

所述第三金屬膜位于所述第二偏心光纖的第二端的端面。

可選地，所述第一金屬膜和所述第二金屬膜的反射率為3%至8%中的任一值。

可選地，所述折射率傳感器還包括：第二單模光纖；

所述第二單模光纖的第一端用于與所述光纖連接器連接，所述第二單模光纖的第二端與所述第一偏心光纖的第一端錯位連接。

根據本申請實施例的第二個方面，提供了一種折射率傳感系統，該折射率傳感系統包括：寬帶光源、光纖連接器、光譜儀和第一方面所述的折射率傳感器；

所述寬帶光源與所述光纖連接器的第一端連接，所述光纖連接器的第二端與所述折射率傳感器連接，所述光纖連接器的第三端與所述光譜儀連接。

根據本申請實施例的第三個方面，提供了一種裝置，該裝置包括第二方面所述的折射率傳感系統，所述折射率傳感系統用于測量液體的折射率。