一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器制造技术

技术编号:14363488 阅读:176 留言:0更新日期:2017-01-09 10:55
本实用新型专利技术提出了一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,它由宽带光源、入射单模光纤、第一球形结构、腰椎放大结构、第二球形结构、出射单模光纤、光谱分析仪构成。当外界折射率改变时,光纤包层的有效折射率发生改变,包层和纤芯中光的相位差发生改变,透射光谱的干涉峰值波长产生漂移,通过分析光谱分析仪上干涉峰的波长变化值来实现对折射率的测量。该光纤折射率传感器具有灵敏度高,制造简单,结构强度高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光纤折射率传感器,尤其涉及一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器
技术介绍
光纤折射率传感器与传统的电和化学传感器相比具有高灵敏度、耐腐蚀、体积小、重量轻等优点。光纤折射率传感器具有全光纤结构的光路,在远距离测试时传输损耗低,实验数据实时性高且测量精度高,目前已经在化学工业、电力系统、建筑工程以及海洋资源开发等领域得到了广泛的应用。光纤折射率传感器已经发展出很多类型,例如利用开放式F-P腔干涉仪的光纤折射率传感器;利用倾斜布拉格光纤光栅和长周期光纤光栅的光纤折射率传感器;利用菲涅尔端面反射的光纤折射率传感器等。但开放式F-P腔干涉仪的制作比较困难,且结构强度低、易损坏;倾斜布拉格光栅和长周期光栅需要光栅刻写装置,制作成本高;菲涅尔反端面反射式光纤折射率传感器灵敏度低。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足,本专利技术的目的在于提出一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,该传感器具有灵敏度高,制造简单,结构强度高等优点。为了解决上述技术问题,本实验新型所采用的技术方案为:一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,包括宽带光源(1)、入射单模光纤(2)、第一球形结构(3)、腰椎放大结构(4)、第二球形结构(5)、出射单模光纤(6)、光谱分析仪(7)。宽带光源(1)的输出端与入射单模光纤(2)的左端连接,入射单模光纤(2)的右端与第一球形结构(3)的左端连接,出射单模光纤(6)的输出端与光谱分析仪(7)连接;其特征在于,腰椎放大结构(4)位于第一球形结构(3)和第二球形结构(5)之间。本技术所述的第一球形结构(3)和第二球形结构(5),其直径是170μm至190μm。本技术所述的腰椎放大结构(4),其直径是150μm至160μm。本专利技术的有益效果为:1.采用全光纤结构,制造简单;2.在两球形结构之间级联腰椎放大结构,有效提高了折射率传感器的灵敏度;3.传感器本身结构紧凑,强度高。3.传感器体积小巧,结构强度高。附图说明下面结合附图及其具体实施方式对本专利技术作进一步说明。图1为本技术的示意图;图中,1为宽带光源;2为入射单模光纤;3为第一球形结构;4为腰椎放大结构;5为第二球形结构;6为出射单模光纤;7为光谱分析仪。具体实施方式图1中,一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,包括宽带光源1、入射单模光纤2、第一球形结构3、腰椎放大结构4、第二球形结构5、出射单模光纤6、光谱分析仪7构成;宽带光源1的输出端与入射单模光纤2的左端连接,入射单模光纤2的右端与第一球形结构3的左端连接,第一球形结构3的右端与腰椎放大结构4的左端连接,腰椎放大结构4的右端与第二球形结构5的左端连接,第二球形结构5的右端与出射单模光纤6的输入端连接,出射单模光纤6的输出端与光谱分析仪7连接。一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,其工作方式为:宽带光源1发出的光输入入射单模光纤2,在入射单模光纤2中的纤芯传播。光传输到第一球形结构3时,由于光纤球形结构导致模场不匹配,一部分光进入光纤的包层中传输;另一部分光进入纤芯内传播。光传输到腰椎放大结构4时,光纤包层中的一部分光耦合回纤芯与纤芯中的光形成干涉。光传输到第二球形结构时,光纤球形结构导致模场不匹配,部分光纤包层中的光耦合回纤芯与纤芯中传播的光形成干涉。干涉光通过出射单模光纤6输入到光谱分析仪7,光谱分析仪7显示光谱的干涉图样。当外界折射率改变时,光纤包层的有效折射率发生改变,包层和纤芯中光的相位差发生改变,透射光谱的干涉峰值波长产生漂移,通过分析光谱分析仪上干涉峰的波长变化值来实现对折射率的测量。本文档来自技高网...
一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器

【技术保护点】
一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,包括宽带光源(1)、入射单模光纤(2)、第一球形结构(3)、腰椎放大结构(4)、第二球形结构(5)、出射单模光纤(6)、光谱分析仪(7);宽带光源(1)的输出端与入射单模光纤(2)的左端连接,入射单模光纤(2)的右端与第一球形结构(3)的左端连接,出射单模光纤(6)的输出端与光谱分析仪(7)连接;其特征在于,腰椎放大结构(4)位于第一球形结构(3)和第二球形结构(5)之间。

【技术特征摘要】
1.一种基于球形结构和腰椎放大结构的光纤折射率传感器,包括宽带光源(1)、入射单模光纤(2)、第一球形结构(3)、腰椎放大结构(4)、第二球形结构(5)、出射单模光纤(6)、光谱分析仪(7);宽带光源(1)的输出端与入射单模光纤(2)的左端连接,入射单模光纤(2)的右端与第一球形结构(3)的左端连接,出射单模光纤(6)的输出端与光谱分析仪(7)连接;其特征在于,腰椎...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡宏杰龚华平王志平张俊熊梦玲
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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