专利名称：基于双芯双孔光纤实现液压传感的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤传感技术领域，特别涉及一种基于双芯双孔光纤实现液压传感的装置。
背景技术：
由于光纤不仅可以作为光波的传输媒质，而且当光波在光纤中传输时，其特征参量振幅、相位、偏振态、波长等会因外界因素如温度、压力、应变、磁场、电场、位移等值接或间接地发生变化，从而可将光纤用作传感元件探测物理量。光纤传感技术就是利用光纤对某些物理量敏感的特性，将外界物理量转换成可以直接测量的信号的技术。光纤传感技术是光学领域最为重要的传感技术之一，已经被广泛应用于生物、医学、航天、航空、机械、石化、建筑、高铁、桥梁、国防工业等领域。利用光纤传感技术实现温度、应力、折射率等物理量的检测已经比较成熟，而实现液压传感的技术相对不成熟。目前实现液压传感的光纤传感技术有光纤布拉格光栅液压传感技术和特种光纤液压传感技术。前者需要在普通单模光纤上写入光纤布拉格光栅，利用光纤布拉格光栅对液压的波长漂移检测实现液压传感。由于光纤布拉格光栅对液压影响不灵敏，该技术方案存在着低灵敏度的缺点。目前有关特种光纤液压传感技术的报道主要是利用现有商用的光子晶体光纤来实现液压传感，存在着灵敏度低、传感光纤过长等缺点。因此，发明一种基于光纤、价格低廉、结构紧凑、高灵敏度的液压传感装置具有重要意义。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种基于双芯双孔光纤的检测液压信号的装置。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为基于双芯双孔光纤实现液压传感的装置包括一个宽带光源、两段单模光纤、一段双芯双孔光纤和一个光谱分析仪。宽带光源的输出端口和一段单模光纤的输入端口光纤连接；该段单模光纤的输出端口和双芯双孔光纤的输入端口以光纤熔接方式连接，该段单模光纤的纤芯和双芯双孔光纤的一个纤芯对接；双芯双孔光纤的输出端口和另一段单模光纤的输入端口以光纤熔接方式连接，双芯双孔光纤的另一个纤芯和这一段单模光纤的纤芯对接；单模光纤的输出端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接；所述的双芯双孔光纤横截面中有两个中心距为10 30微米的纤芯和两个中心距为50 100微米的空气孔，纤芯圆心之间的连线与空气孔圆心之间的连线正交，空气孔的大小为30 50微米，双芯双孔光纤的外径和单模光纤的外径一样，双芯双孔光纤两个纤芯的尺寸、掺杂浓度和单模光纤纤芯一样。利用本实用新型实现液压测量的方法包括以下步骤步骤(1)选择一个输出波长覆盖1525nm至1560nm宽带光源、两段工作在1550nm 波段的单模光纤、一段双芯双孔光纤和一个工作波长覆盖1525nm至1560nm的光谱分析仪；步骤( 将宽带光源的输出端口和一段单模光纤的输入端口光纤连接；将该单模光纤的输出端口和双芯双孔光纤的输入端口以光纤熔接方式连接，该单模光纤的纤芯和双芯双孔光纤的一个纤芯对接；将双芯双孔光纤的输出端口和另一段单模光纤的输入端口以光纤熔接方式连接，双芯双孔光纤的另一个纤芯和这一段单模光纤的纤芯对接；将单模光纤的输出端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接；步骤⑶将双芯双孔光纤置入需要测量液压的液体环境。双芯双孔光纤有奇模和偶模两个模式，它们的有效折射率差
^i(FiI)是外加在双芯双孔光纤上的液压和工作波长义的函数。根据耦合模理论，当宽
带光注入长度为Xi的双芯双孔光纤的一个纤芯的时候，从另外一个纤芯出来的透射光谱
为
权利要求1.基于双芯双孔光纤实现液压传感的装置，包括一个宽带光源、两段单模光纤、一段双芯双孔光纤和一个光谱分析仪，其特征在于宽带光源的输出端口和一段单模光纤的输入端口光纤连接；该段单模光纤的输出端口和双芯双孔光纤中的一个纤芯对接；双芯双孔光纤中的另一个纤芯和另一段单模光纤的输入端口对接；另一段单模光纤的输出端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接；所述的双芯双孔光纤横截面中有两个中心距为10 30微米的纤芯和两个中心距为 50 100微米的空气孔，纤芯圆心之间的连线与空气孔圆心之间的连线正交，空气孔的大小为30 50微米，双芯双孔光纤的外径和单模光纤的外径一样。
专利摘要本实用新型公开了基于双芯双孔光纤实现液压传感的装置。目前利用光纤实现液压传感装置存在灵敏度低、传感光纤过长等问题。本实用新型包括一个宽带光源、两段单模光纤、一段双芯双孔光纤和一个光谱分析仪。宽带光源的输出端口和一段单模光纤的输入端口光纤连接；该段单模光纤的输出端口和双芯双孔光纤中的一个纤芯对接；双芯双孔光纤中的另一个纤芯和另一段单模光纤的输入端口对接；另一段单模光纤的输出端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接。本实用新型具有不受电磁干扰、可以实现远距离传感、价格低廉、结构紧凑、高灵敏度等优点。
文档编号G01L11/02GK202066638SQ20112013067
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者吴根柱, 彭保进, 胡顾峰, 陈达如 申请人:浙江师范大学