一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和磁场的方法与流程

技术特征：

1.一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和磁场的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

a)在两段光纤纤芯端面进行刻槽处理；

b)将步骤a)中两段光纤带有刻槽的端面相互熔接，熔接的两端面刻槽相互对应，所述熔接过程中刻槽发生膨胀，纤芯位置产生气泡，得到纤芯气泡光纤；

c)将所述纤芯气泡光纤与光纤光栅熔接，进行温度标定和磁场标定；

d)采集纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量，拟合纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量随温度和磁场变化量的关系曲线；

e)利用步骤d)的关系曲线对待测环境中的温度和磁场同时测量。

2.根据权利要求1所述的同时测量温度和磁场的方法，其特征在于，所述标定方法包括如下步骤：

(1)将熔接后的纤芯气泡光纤与光纤光栅置于可控温度变化和磁场变化的环境中；

(2)以纤芯气泡光纤与光纤光栅的波谷作为采样点，逐渐改变环境中温度的大小，同时改变环境中磁场的大小，记录梳状谱移动的长度。

3.根据权利要求1所述的同时测量温度和磁场的方法，其特征在于，所述纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量随温度和磁场变化量的关系曲线满足如下关系：

其中Δλ₁、Δλ₂分别为纤芯气泡光纤和光纤光栅的波长漂移量；ΔT、Δh分别为温度和磁场的变化量；K_T1、K_T2分别为纤芯气泡光纤和光纤光栅的温度灵敏度；K_h1、K_h2分别为纤芯气泡光纤和光纤光栅的磁场灵敏度；D＝K_T1K_h2-K_T2K_h1。

4.根据权利要求3所述的同时测量温度和磁场的方法，其特征在于，所述温度灵敏度和所述磁场灵敏度通过计算灵敏度曲线的斜率得到。

5.一种用于权利要求1-4任一权利要求所述方法的测量系统，其特征在于，所述测量系统依次连接泵浦光源、波分复用器、增益光纤、第一单模光纤、纤芯气泡光纤、光纤光栅、第二单模光纤和光谱仪；

所述纤芯气泡光纤由两段端面带有刻槽的光纤熔接；所述纤芯气泡光纤与所述光纤光栅熔接在一起用于对温度和磁场进行同时测量。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于，所述增益光纤为一段掺杂稀土元素的光纤。