一种基于保偏光纤的曲率传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于保偏光纤的曲率传感器，通过设置正反电机和导光管道，能够使正反电机工作带动光源转动，进而使光源的出光口朝向导光管道的角度得到改变，从而能够通过该装置测量射入的不同角度的光线的曲率，进而能够得出该装置是否适合在不同的情况下使用，另外，将导光导管设置成喇叭状，能够确保光源出光口的角度得到改变时，光线依然能够照射到导光导管中，进而方便后续测量工作；通过设置外箱和内箱，并在外箱外设置空调扇，在内箱内设置加热板，能够通过空调扇降低空腔内的温度，通过加热板能够升高内箱内的温度，进而能够得出在不同的温度环境中，测量出的曲率是否有改变，进而方便该曲率传感器在不同环境中使用。

A Curvature Sensor Based on Polarization Maintaining Fiber

【技术实现步骤摘要】
一种基于保偏光纤的曲率传感器
本技术涉及一种曲率传感器，特别是涉及一种基于保偏光纤的曲率传感器。
技术介绍
在机械制造上，曲率传感器具有重要作用。因为在机械结构中，存在大量传递弯矩的杆类和轴类零件，需要对其在弯矩载荷下的弯曲曲率进行侧量，以期对这些零件的强度、刚度、连续性、完整性和安全性进行校核和评价，这对于提高产品质量、减少浪费、避免事故尤其是灾难性事故的发生，都具有十分重要的意义。目前，对比与其它测曲率的方法，弯曲光纤传感器具有闭合的光路，可应用于很脏的环境，本身成本低，精度高的优点。随着光纤传感技术的发展，测量曲率的光纤传感器有很多方法可以利用，例如利用光纤光栅传感器对弯曲的曲率进行测量；利用光子晶体光纤特殊熔接的方法制作测量弯曲曲率的传感器；利用光纤拉锥的方法测量弯曲的曲率，但这些传感器都有缺点。光纤光栅弯曲传感器需要大功率激光器刻写光栅结构，制造比较复杂；光子晶体光纤传感器在熔接光纤时比较困难，并且成本较高；拉锥方法制作的曲率传感器容易折断。因此，这些传感器在实际运用中受到限制。中国专利公开号为CN201320165571.1的名称为一种基于保偏光纤的曲率传感器的专利，其通过光纤传感技术测量弯曲曲率，在常规状态下，测量的效果良好，而在不同温度的条件下测量出的弯曲率之间的偏差还有待确定。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种基于保偏光纤的曲率传感器，能解决了
技术介绍
中的问题。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：一种基于保偏光纤的曲率传感器，包括光源、单模光纤、保偏光纤、光纤光栅和光谱仪，所述光源的出光口端设置有导光管道，所述导光管道的出光口连接单模光纤的进光口，所述单模光纤的出光口连接保偏光纤的进光口，所述保偏光纤的出光口连接光纤光栅的进光口，所述光纤光栅的出光口连接光谱仪。优选的，所述导光管道为喇叭状，且该导光管道的大头端朝向光源的出光口设置。优选的，所述单模光纤、保偏光纤和光纤光栅的外侧设置有外箱和内箱，所述外箱和内箱之间形成有空腔，所述外箱的外侧设置有空调扇，所述空调扇的出风口与空腔相连接。优选的，所述内箱的内壁上设置有加热板，所述外箱上设置有温度传感器，且该温度传感器的探头伸入内箱内设置。优选的，所述空腔外设置有出气口，且该出气口内安装有安全阀。优选的，所述光源的底端设置有正反电机，所述正反电机的输出轴的末端固定在光源的下端面。优选的，所述光源为照明灯。与现有技术相比，本技术能达到的有益效果是：1、通过设置正反电机和导光管道，能够使正反电机工作带动光源转动，进而使光源的出光口朝向导光管道的角度得到改变，从而能够通过该装置测量射入的不同角度的光线的曲率，进而能够得出该装置是否适合在不同的情况下使用，另外，将导光导管设置成喇叭状，能够确保光源出光口的角度得到改变时，光线依然能够照射到导光导管中，进而方便后续测量工作；2、通过设置外箱和内箱，并在外箱外设置空调扇，在内箱内设置加热板，能够通过空调扇降低空腔内的温度，通过加热板能够升高内箱内的温度，进而能够得出在不同的温度环境中，测量出的曲率是否有改变，进而方便该曲率传感器在不同环境中使用。附图说明图1是本技术一种基于保偏光纤的曲率传感器的示意图；图2是本技术一种基于保偏光纤的曲率传感器的整体结构图；图3是本技术一种基于保偏光纤的曲率传感器的光源安装的示意图。其中：1、光源；2、单模光纤；3、保偏光纤；4、光纤光栅；5、光谱仪；6、导光管道；7、外箱；8、内箱；9、空腔；10、空调扇；11、加热板；12、温度传感器；13、安全阀；14、正反电机。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。请参照图1-3所示，一种基于保偏光纤的曲率传感器，包括光源1、单模光纤2、保偏光纤3、光纤光栅4和光谱仪5，光源1的出光口端设置有导光管道6，导光管道6的出光口连接单模光纤2的进光口，单模光纤2的出光口连接保偏光纤3的进光口，保偏光纤3的出光口连接光纤光栅4的进光口，光纤光栅4的出光口连接光谱仪5。导光管道6为喇叭状，且该导光管道6的大头端朝向光源1的出光口设置。单模光纤2、保偏光纤3和光纤光栅4的外侧设置有外箱7和内箱8，外箱7和内箱8之间形成有空腔9，外箱7的外侧设置有空调扇10，空调扇10的出风口与空腔9相连接。内箱8的内壁上设置有加热板11，外箱7上设置有温度传感器12，且该温度传感器12的探头伸入内箱8内设置。空腔9外设置有出气口，且该出气口内安装有安全阀13，当空调扇10工作后，空腔9内的压力得到增加，当压力增加到安全阀13内设置的值时，安全阀13开启，从而能够起到降压的效果。光源1的底端设置有正反电机14，正反电机14的输出轴的末端固定在光源1的下端面。光源1为照明灯。工作过程：光源1发出的光波在输入单模光纤2中以基模的形式传播，绝大部分光能量束缚在纤芯内，光波经过单模光纤2传输到第一个腰椎放大的点，也就是单模光纤2与保偏光纤3的熔接点，由于腰椎放大使芯径的不匹配，部分光注入保偏光纤3的包层，从而激发高阶包层模在包层中传输，另一部分光耦合进保偏光纤3的纤芯，以基模的形式在纤芯内传播。两部分光经中间的保偏光纤3传输，在第二个腰椎放大点处产生干涉，耦合进输出的光纤光栅4，通过光谱仪5就会在光谱图上显示出透射光谱的干涉图样。该装置正是通过监测透射光谱波长的漂移量来测量光纤的曲率。通过启动正反电机14，使正反电机14工作带动光源1转动，进而使光源1的出光口随之转动，使照射到导光管道6内的光线的角度得到改变，不同角度射入的光线进入导光管道6后，再经过单模光纤2、保偏光纤3和光纤光栅4后，进入光谱仪5中，然后能够测量出曲率，进而得到在不同角度的光线下得到的曲率值，方便确定该装置是否适合在不同的情况下使用，便于在使用该曲率传感器时，增加该曲率传感器的测量精度。在检测不同温度环境下测量曲率时，升温时，通过启动加热板11，能够使内箱8内的温度得到增加，且该内箱8内的温度能够通过温度传感器12检测出来，方便人们查看；降温时，启动空调扇10，使空调扇10向空腔9内发出冷气，进而使空腔9内的温度降低，空腔9内的温度降低时，能够将温度传导到内箱8中，进而使内箱8内的温度降低，且该温度也能够通过温度传感器12检测出来；同一种位置的光源1产生的光线经过单模光纤2、保偏光纤3和光纤光栅4后进入光谱仪5中，能够测量出不同的曲率，进而方便人们了解到不同温度环境下的曲率值。该种基于保偏光纤的曲率传感器，通过设置正反电机14和导光管道6，能够使正反电机14工作带动光源1转动，进而使光源1的出光口朝向导光管道6的角度得到改变，从而能够通过该装置测量射入的不同角度的光线的曲率，进而能够得出该装置是否适合在不同的情况下使用，另外，将导光导管6设置成喇叭状，能够确保光源1的出光口的角度得到改变时，光线依然能够照射到导光导管6中，进而方便后续测量工作；通过设置外箱7和内箱8，并在外箱7外设置空调扇10，在内箱8内设置加热板11，能够通过空调扇10降低空腔9内的温度，通过加热板11能够升高内箱8内的温度，进而能够得出在不同的温度环境中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于保偏光纤的曲率传感器，包括光源（1）、单模光纤（2）、保偏光纤（3）、光纤光栅（4）和光谱仪（5），其特征在于，所述光源（1）的出光口端设置有导光管道（6），所述导光管道（6）的出光口连接单模光纤（2）的进光口，所述单模光纤（2）的出光口连接保偏光纤（3）的进光口，所述保偏光纤（3）的出光口连接光纤光栅（4）的进光口，所述光纤光栅（4）的出光口连接光谱仪（5）。

【技术特征摘要】
1.一种基于保偏光纤的曲率传感器，包括光源（1）、单模光纤（2）、保偏光纤（3）、光纤光栅（4）和光谱仪（5），其特征在于，所述光源（1）的出光口端设置有导光管道（6），所述导光管道（6）的出光口连接单模光纤（2）的进光口，所述单模光纤（2）的出光口连接保偏光纤（3）的进光口，所述保偏光纤（3）的出光口连接光纤光栅（4）的进光口，所述光纤光栅（4）的出光口连接光谱仪（5）。2.根据权利要求1所述的一种基于保偏光纤的曲率传感器，其特征在于，所述导光管道（6）为喇叭状，且该导光管道（6）的大头端朝向光源（1）的出光口设置。3.根据权利要求1所述的一种基于保偏光纤的曲率传感器，其特征在于，所述单模光纤（2）、保偏光纤（3）和光纤光栅（4）的外侧设置有外箱（7）和内箱（8），所述外箱（7）和内箱（8）...

【专利技术属性】
技术研发人员：向三伢，
申请(专利权)人：武汉森辉光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42