一种利用错位光纤实现拍频测温的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用错位光纤实现拍频测温的装置，其中980nm泵浦光源通过单模光纤与波分复用器相连，波分复用器的一端通过单模光纤依次与掺饵光纤、错位光纤和光纤耦合器相连，光纤耦合器中与光纤输入端相对的另外两端通过单模光纤熔接，光纤耦合器的剩余一端悬空，光纤耦合器与单模光纤构成光线反射镜，该光线反射镜与光纤光栅构成光纤FP腔，波分复用器的另一端通过单模光纤依次与光纤光栅、光电探测器和频谱分析仪相连。本实用新型具有更高的温度分辨率，并且成本低廉，易于实现，具有超高的稳定性和准确性。
【专利说明】
一种利用错位光纤实现拍频测温的装置
技术领域
[0001]本实用新型属于温度测量装置技术领域，具体涉及一种利用错位光纤实现拍频测温的装置。
【背景技术】
[0002]温度检测在工业技术中起着举足轻重的作用，然而测温方式却多种多样。随着工业技术的发展，我们需要在更加复杂的环境下进行温度测量，比如电磁干扰、腐蚀性强、易燃易爆等特殊环境，这样一来传统的测温方式就显得有所局限。光纤传感测温技术是近年来高速发展的一种新型测温技术，相比传统测温方式具有更多优势:电绝缘性能好、抗电磁干扰、可挠性强、可实现不带电的全光型探头;灵敏度高;频带宽、动态范围大;可与光纤通信系统相连，实现远距离测量和控制;结构简单、体积小、重量轻、外形可变、耗能少。常见的光纤传感测温方式有分布式光纤传感测温、光纤荧光测温、光纤光栅测温、干涉性光纤测温和基于弯曲损耗的光纤测温等。分布式光纤测温传感器一般用于大范围多点测量的场合，系统空间分辨率和测量不确定度有待提高。光纤光栅测温方式优点在于它的传感信号为波长调制，不受光源起伏、光纤弯曲损耗和探测器老化等影响，但光检测器波长分辨率有待提高。干涉性光纤温度传感器的温度分辨率较高，动态响应快，结构灵巧，但解调方式较为复杂。基于弯曲损耗的温度传感器具有结构简单、体积小、成本低、测量方便无需解调等优点，但测量精度低，光源稳定性对其影响很大。
【发明内容】
[0003]本实用新型解决的技术问题是提供了一种使用方便且成本低廉的利用错位光纤实现拍频测温的装置。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种利用错位光纤实现拍频测温的装置，其特征在于:980nm栗浦光源通过单模光纤与波分复用器相连，波分复用器的一端通过单模光纤依次与掺饵光纤、错位光纤和光纤耦合器相连，光纤耦合器中与光纤输入端相对的另外两端通过单模光纤熔接，光纤耦合器的剩余一端悬空，光纤耦合器与单模光纤构成光线反射镜，该光线反射镜与光纤光栅构成光纤FP腔，波分复用器的另一端通过单模光纤依次与光纤光栅、光电探测器和频谱分析仪相连。
[0005]本实用新型利用错位光纤实现拍频测温，光纤光栅与由光纤耦合器和单模光纤构成的光线反射镜组成光纤FP腔，错位光纤作为温度传感测试点，然后在频谱分析仪上观察光纤FP腔产生的激光拍频进而解调出温度的变化，相比干涉解调法测量精度更好，测量结果更加稳定，成本更加低廉。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的光路连接图。
[0007]图中:l、980nm栗浦光源，2、单模光纤，3、波分复用器，4、掺饵光纤，5、错位光纤，6、光纤耦合器，7、光纤光栅，8、光电探测器，9、频谱分析仪。
【具体实施方式】
[0008]结合附图详细描述本实用新型的具体内容。一种利用错位光纤实现拍频测温的装置，其中980nm栗浦光源I通过单模光纤2与波分复用器3相连，波分复用器3的一端通过单模光纤2依次与掺饵光纤4、错位光纤5和光纤耦合器6相连，光纤耦合器6中相对于光纤输入端的两端通过单模光纤2熔接，光纤耦合器6的剩余一端悬空，光纤耦合器6与单模光纤2构成光线反射镜，该光线反射镜与光纤光栅7构成光纤FP腔，波分复用器3的另一端通过单模光纤2依次与光纤光栅7、光电探测器8和频谱分析仪9相连。
[0009]本实用新型具体实施过程中，光纤光栅和由光纤耦合器与单模光纤构成的光线反射镜组成光纤FP腔，980nm栗浦光通过波分复用器进入光纤FP腔，光纤FP腔中还有掺饵光纤和错位光纤，980nm栗浦光源的光进入光纤FP腔后进入错位光纤，光到达第一个错位熔接点时，一部分继续在纤芯中传输，另一部分被耦合到包层中，以包层模式的形式在单模光纤包层中传输，由于光在包层中传播具有多种模式，在第二个错位熔接点处，纤芯中传输的芯模和包层中传输的不同包层模遇，从而发生模间干涉，光在FP腔中来回震荡，由于光纤FP腔中的掺饵光纤的放大作用，当栗浦光源达到一定功率时，通过光纤光栅的滤波，可以检测到稳定的激光输出，连接光电探测器，通过频谱分析仪，就可以看到激光拍频信号。
[0010]本实用新型将错位光纤作为温度测试点，通过改变施加在错位光纤上的温度来观察频谱分析仪上激光拍频的频率变化，然后利用origin软件对试验数据进行分析，绘制出温度和拍频的相应变化曲线，进而解调出温度的变化，达到测温的目的。本实用新型得到的温度分辨率较高，并且操作方便，成本低廉。
[0011]以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种利用错位光纤实现拍频测温的装置，其特征在于:980nm栗浦光源通过单模光纤与波分复用器相连，波分复用器的一端通过单模光纤依次与掺饵光纤、错位光纤和光纤耦合器相连，光纤耦合器中与光纤输入端相对的另外两端通过单模光纤熔接，光纤耦合器的剩余一端悬空，光纤耦合器与单模光纤构成光线反射镜，该光线反射镜与光纤光栅构成光纤FP腔，波分复用器的另一端通过单模光纤依次与光纤光栅、光电探测器和频谱分析仪相连。
【文档编号】G01K11/32GK205449325SQ201620154631
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】王旭, 陈龙飞, 张豪杰, 温泉, 李小康, 王芳
【申请人】河南师范大学