11，最后从裸光纤11的裸纤端输出。将两根一端为FC接头的裸光纤10和11的裸纤输出端并在一起，通过光纤调整架固定在干涉遮光筒后盖15上。压电陶瓷管6的外壁7和内壁8各焊接一个电极，分别与压电陶瓷驱动电源9的两个输出端用导线连接。
[0023]如图2所示，干涉遮光筒后盖15是一个中间设有通孔A20的圆盘，在与圆盘同心的三个不同半径上分别均匀设有三个弹簧定限位台阶22，三个通孔A21和六个通孔B23。干涉遮光筒由毛玻璃片18、透明圆筒16、光纤调整架和可拆卸遮光罩17组成。透明圆筒16的一侧设有限位台阶，毛玻璃片18嵌入限位台阶并用毛玻璃片压环19固定;透明圆筒16的另一侧设有螺纹孔27，干涉遮光筒后盖15上设有通孔B23，干涉遮光筒后盖15与透明圆筒16之间用螺丝通过螺纹孔27和通孔B23固定，固定时，干涉遮光筒后盖15上设有弹簧限位台阶22的一侧朝外，光纤调整架固定在干涉遮光筒后盖15的外侧。
[0024]如图3和图4所示，光纤调整架由两个半圆柱型的光纤夹持杆12和光纤夹持杆夹持法兰13组成，光纤夹持杆夹持法兰13上设有光纤夹持杆固定孔26、螺纹孔B25和通孔C24，将三根弹簧14分别嵌入弹簧限位台阶22，然后用螺丝通过通孔C24和螺纹孔A21将光纤夹持杆夹持法兰13同轴固定在干涉遮光筒后盖15的外侧，弹簧14被夹持在光纤夹持杆夹持法兰13和干涉遮光筒后盖15之间。将一头为FC接头的裸光纤10和11的裸纤输出端并在一起，夹持在两根光纤夹持杆12中间的光纤槽中，然后将两个光纤夹持杆12并为一个圆柱体嵌入光纤夹持杆夹持法兰13的光纤夹持杆固定孔26中，并使光纤夹持杆12伸入干涉遮光筒内，最后用螺丝通过螺纹孔B25将二者固为一体。
[0025]光纤压力传感实验仪的工作原理是:从两根一头为FC接头的裸光纤AlO和裸光纤Bll的裸纤输出端输出的激光束来自于同一个半导体激光器I，满足光的干涉的基本条件，因此，打开半导体激光器I后，调节裸光纤AlO和裸光纤Bll的裸纤输出端的位置，可在毛玻璃片18上观察到干涉条纹，干涉条纹在毛玻璃片18上的位置通过光纤调整架调节。因为从半导体激光器I发出的激光束在经过光纤隔离器2和光纤分束器4到两根裸光纤AlO和裸光纤Bll输出端的光程差是固定的，因此，在外界条件不发生变化的情况下，呈现在毛玻璃片18上的干涉环是固定的。但如果经过光纤分束器4到两根裸光纤AlO和裸光纤Bll输出端的光程差发生变化时，呈现在毛玻璃片18上的干涉环就会发生移动。在所述压力传感实验仪中，从光纤分束器4输出并在光纤中传输的两束激光，一束经过绕在压电陶瓷管6的外壁7上的光纤跳线5，然后被导入一头带有FC法兰的裸纤11，另一束则是直接被导入一头带有FC法兰的裸纤10，当给压电陶瓷管6加上电压时，压电陶瓷管6沿径向将会发生一定程度的形变，这种形变将会以压力的形式传递给绕在压电陶瓷管6上的光纤跳线5，从而引起光纤跳线5的形变，进而引起在光纤跳线5中传输的激光光程的变化，从而引起从光纤分束器4到两根裸光纤AlO和裸光纤Bll的裸纤输出端的光程差发生变化，最终表现为呈现在毛玻璃片18上的干涉环发生变化。因此，通过测量毛玻璃片18上干涉环所发生的变化量，就可以建立起引起光纤跳线5发生形变的压力变化，达到压力传感的目的。
[0026]本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光纤压力传感器实验仪，其特征在于:包含半导体激光器、光纤隔离器、光纤分束器、光纤跳线、压电陶瓷管、裸光纤A、裸光纤B、光纤调整架和光纤遮光筒，半导体激光器、光纤隔离器、光纤分束器依次按顺序连接，裸光纤A—端与光纤分束器输出连接，裸光纤A另一端设置在光纤调整架上，光纤跳线均匀缠绕在压电陶瓷管表面并且光纤跳线的一端与光纤分束器输出连接，光纤跳线另一端与裸光纤B连接，裸光纤B设置在光纤调整架上，光纤调整架设置在光纤遮光筒一端。2.按照权利要求1所述的一种光纤压力传感器实验仪，其特征在于:所述半导体激光器、光纤隔离器、光纤分束器、光纤跳线、压电陶瓷管、裸光纤A、裸光纤B之间均通过FC法兰连接。3.按照权利要求1所述的一种光纤压力传感器实验仪，其特征在于:所述压电陶瓷管包含压电陶瓷管内壁、压电陶瓷管外壁和压电陶瓷驱动电源，压电陶瓷驱动电源分别与压电陶瓷管内壁和压电陶瓷管外壁连接。4.按照权利要求1所述的一种光纤压力传感器实验仪，其特征在于:所述光纤遮光筒包含透明圆筒、干涉遮光筒后盖、可拆卸遮光罩、毛玻璃片、毛玻璃片固定压环，干涉遮光筒后盖设置在透明圆筒一端，毛玻璃片通过毛玻璃片固定压环固定在透明圆筒另一端，可拆卸光罩套设在透明圆筒外侧。5.按照权利要求1所述的一种光纤压力传感器实验仪，其特征在于:所述光纤调整架包含光纤夹持杆和光纤夹持杆法兰，光纤夹持杆固定在光纤夹持法兰上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种光纤压力传感器实验仪，包含半导体激光器、光纤隔离器、光纤分束器、光纤跳线、压电陶瓷管、裸光纤A、裸光纤B、光纤调整架和光纤遮光筒，半导体激光器、光纤隔离器、光纤分束器依次按顺序连接，裸光纤A一端与光纤分束器输出连接，裸光纤A另一端设置在光纤调整架上，光纤跳线均匀缠绕在压电陶瓷管表面并且光纤跳线的一端与光纤分束器输出连接，光纤跳线另一端与裸光纤B连接，裸光纤B设置在光纤调整架上，光纤调整架设置在光纤遮光筒一端。本实用新型结构简单，成本较低，操作方便，通过学生自行搭建实验系统，能有效提高学生的实验动手能力和对理论知识的掌握水平，适用于学生通过实验掌握光纤压力传感器的原理。
【IPC分类】G09B23/08, G09B23/22
【公开号】CN205264200
【申请号】CN201521057958
【发明人】崔芬萍, 裴世鑫, 曹兆楼, 李金花
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月18日