[發(fā)明專利]一種光纖溫度傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210041057.0
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114414085A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 牛艷娜
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西咖潤特光電科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及溫度測量技術(shù)領域，具體涉及一種光纖溫度傳感器，包括：光源、光探測器、環(huán)形器、光纖傳感部件，光纖傳感部件包括光纖和熱膨脹材料，光纖傳感部件的一端通過環(huán)形器連接光源和光探測器，在光纖傳感部件的另一端，纖芯突出包層，纖芯中設有縫隙，縫隙將所述纖芯分割為第一延長部和第二延長部，熱膨脹材料填充縫隙。應用時，將本發(fā)明置于待測環(huán)境中；光源發(fā)出的光沿光纖傳播至由第一延長部、第二延長部、熱膨脹材料構(gòu)成的復合結(jié)構(gòu)；通過光探測器所探測到的反射光的變化實現(xiàn)溫度探測。本發(fā)明具有溫度探測靈敏度高、工藝簡單，成本低等優(yōu)點，在光纖溫度傳感領域具有良好的應用前景。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及溫度測量技術(shù)領域，具體涉及一種光纖溫度傳感器。

背景技術(shù)

光纖溫度傳感器具有尺寸小、響應速度快、抗電磁干擾等優(yōu)點，從而被廣泛關注。研究者研發(fā)出不同結(jié)構(gòu)和工作原理的光纖溫度傳感器，例如，基于光纖布拉格光柵、長周期光纖光柵、法布里-波羅干涉腔、光子晶體光纖等。

對于光纖光柵的溫度傳感器，通常是溫度改變了光纖光柵的周期，從而改變了光纖光柵的中心波長，通過測量中心波長的移動實現(xiàn)溫度傳感，例如發(fā)明專利CN111982169A。

對于法布里-波羅干涉腔的溫度傳感器，通常是在光纖端部設置法布里-波羅干涉腔，通過干涉腔長度的變化，實現(xiàn)溫度探測。例如，發(fā)明專利CN109580035A公開了一種高條紋對比度的藍寶石光纖法布里-波羅高溫傳感器，在干涉腔的兩表面產(chǎn)生的第一束反射光、第一束反射光被耦合到藍寶石光纖中，形成法布里-波羅干涉信號，通過光譜法解調(diào)干涉信號得到法布里-波羅光程差，進而反推溫度。

對于基于光子晶體光纖的溫度傳感器，通常是將溫度增敏層置于光子晶體的外部表面上，在應用兩個傳輸光纖與光子晶體光纖連接，例如發(fā)明專利CN108225600A。

在現(xiàn)有技術(shù)中，光纖光柵、光子晶體光纖的成本高并且靈敏度低。基于法布里-波羅干涉腔的光纖傳感器的制作復雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種光纖溫度傳感器，包括：光源、光探測器、環(huán)形器、光纖傳感部件，光纖傳感部件包括光纖和熱膨脹材料，光纖傳感部件的一端通過環(huán)形器連接光源和光探測器，在光纖傳感部件的另一端，纖芯突出包層，纖芯中設有縫隙，縫隙將所述纖芯分割為第一延長部和第二延長部，熱膨脹材料填充縫隙。

更進一步地，第一延長部和第二延長部的長度大于1微米、小于10微米。

更進一步地，光纖為單模光纖。

更進一步地，縫隙的寬度小于100納米。

更進一步地，熱膨脹材料為聚二甲基硅氧烷。

更進一步地，第一延長部的厚度大于第二延長部的厚度。

更進一步地，在縫隙的底部，縫隙窄；在縫隙的端部，縫隙寬。

更進一步地，光纖為多模光纖。

更進一步地，光源為寬帶光源。

更進一步地，光探測器包括光譜儀。