[發(fā)明專利]基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器和傳感裝置在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110882675.3 | 申請日： | 2021-08-02 |
| 公開（公告）號： | CN113686460A | 公開（公告）日： | 2021-11-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李嘉其;余泉澔;溫坤華 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣東工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | G01K11/3206 | 分類號： | G01K11/3206;G01K11/32 |
| 代理公司： | 北京澤南知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11656 | 代理人： | 羅攀 |
| 地址： | 510090 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 游標(biāo) 效應(yīng) 光纖 光柵 溫度傳感器 傳感 裝置 | ||
1.一種基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖光柵溫度傳感器包括光纖，在所述光纖內(nèi)包括級聯(lián)的第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域設(shè)置有兩個(gè)布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)作為諧振腔從而構(gòu)成FBG-FP腔，所述第二區(qū)域設(shè)置有兩個(gè)長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)從而構(gòu)成雙長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)，所述FBG-FP腔與所述雙長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行級聯(lián)產(chǎn)生游標(biāo)效應(yīng)；所述FBG-FP腔與所述長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)通過至少兩種級聯(lián)方式，使得所述FBG-FP腔與所述長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生低靈敏度的結(jié)構(gòu)和高靈敏度的結(jié)構(gòu)；其中所述低靈敏度的結(jié)構(gòu)作為游標(biāo)固定部分，所述高靈敏度的結(jié)構(gòu)作為游標(biāo)滑動(dòng)部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述兩個(gè)布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)一致且相隔預(yù)設(shè)的距離以構(gòu)成FBG-FP腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述兩個(gè)布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)為第一布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)和第二布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)，所述第一布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)和所述第二布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)的光柵長度為1000μm，光柵周期為0.5358μm，折射率調(diào)制深度為0.00015，所述第一布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)和第二布拉格光纖光柵結(jié)構(gòu)的長度為3000μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述兩個(gè)長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)為第一長周期光纖光柵和第二長周期光纖光柵，所述第一長周期光纖光柵和所述第二長周期光纖光柵的光柵長度為50000μm，光柵周期為670.70882μm，折射率調(diào)制深度為0.00015，所述第一長周期光纖光柵和所述第二長周期光纖光柵的長度為50000μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖包括以下的任一者：單模光纖、多模光纖或光子晶體光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，其特征在于，所述光纖為單模光纖，纖芯直徑為4.15μm，折射率為1.4492μm,光纖包層直徑為58.35μm，折射率為1.4403μm。
7.一種基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感裝置，其特征在于，包括如上述權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感器，所述光纖光柵溫度傳感裝置還包括：
光信號發(fā)射器、光隔離器以及光譜儀；
其中，所述光信號發(fā)射器與所述光隔離器的輸入端連接，所述光隔離器的輸出端與所述光纖光柵溫度傳感器的輸入端連接，所述光纖光柵溫度傳感器的輸出端與所述光譜儀連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感裝置，其特征在于，所述光信號發(fā)射器所發(fā)射的所述光信號為波長為800至1800nm的無突變的連續(xù)譜激光光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感裝置，其特征在于，所述光譜儀為檢測波長范圍在800至1800nm光強(qiáng)的光譜儀，檢測靈敏度小于1nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于游標(biāo)效應(yīng)的光纖光柵溫度傳感裝置，其特征在于，所述光信號發(fā)射器發(fā)射出1550nm的入射光信號。
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