基于双臂干涉结构和布拉格光栅光纤串联的温度传感装置的制作方法

文档序号:13289303阅读:249来源:国知局
技术领域本实用新型属于光纤传感技术领域,涉及一种基于双臂干涉结构和布拉格光栅光纤串联的温度传感装置。

背景技术:
布拉格光栅光纤(FBG)因具备体积小,抗电磁干扰,成本低,对外界变化反应敏感等优点,而被广泛应用在光纤传感领域。在过去的几十年中,光纤基温度传感器已得到深入研究并广泛应用于各个领域中。目前,光纤基温度传感器的测量机制主要包括长周期光纤光栅的波长变化,布拉格波长变化,在光纤表面涂覆温度敏感材料,菲涅尔反射,马赫增德尔干涉,法布里珀罗干涉等,这些原理中的绝大部分都是利用波长的变化作为传感信号进行温度的测量,利用这样的原理,当温度变化很小时,引起的波长变化就难以分辨,传感器就会失去相应的效用。因此,研制一种在外界温度变化很小时,可以利用马赫增德尔干涉波长和布拉格波长同时反向移动,对温度变化更敏感的传感装置具有重大应用价值。

技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题是,克服背景技术存在的不足,提供一种在外界温度改变时,可以利用马赫增德尔干涉波长和布拉格波长同时反向移动的,对温度变化更加敏感的传感装置。上述的技术问题通过以下的技术方案实现:一种基于双臂干涉结构和布拉格光纤光栅串联的温度传感装置,其结构有,第一光谱仪1的输出端与光隔离器2的输入端相连,光隔离器2的输出端与第一四端口光耦合器3的一个输入端的输入光纤相连,第一四端口光耦合器3的两个输出端的输出光纤分别与第二四端口光耦合器4的两个输入端的输入光纤相连,第二四端口光耦合器4的一个输出端通过布拉格光栅光纤FBG与第二光谱仪5相连,第一四端口光耦合器3的另一个输入端的输入光纤与第二四端口光耦合器4的另一个输出端的输出光纤放入折射率匹配液6中。本实用新型所述的第一四端口光耦合器3和第二四端口光耦合器4的各输入输出端口的输入、输出光纤长度最好是相同的,输出端功率分配比优选50:50。在光谱仪接收到的布拉格光栅光纤(FBG)的透射谱中,在原干涉波长与布拉格波长附近会出现一个新的峰,称之为“M”峰,如附图2。当同时升高布拉格光栅光纤和双臂结构中其中一臂所受温度时,干涉波长会左移,而布拉格波长会右移,“M”峰的功率也会随之发生改变,这样就可以用“M”峰的输出功率值来表征测量温度值。有益效果:1、本实用新型利用干涉波长与布拉格波长同时反向移动,可实现峰值功率的大幅度变化,将测量信号由传统波长变化转换为功率变化,进而实现了对微小温度变化的测量。2、本实用新型相较于传统的基于测量单个波长变化的温度传感器更加敏感。附图说明:图1为本实用新型一种基于双臂干涉结构和布拉格光栅光纤串联的温度传感装置的结构示意图。图2为本实用新型一种基于双臂干涉结构和布拉格光栅光纤串联的温度传感装置的输出光谱示意图。具体实施方式下面结合附图对本实用新型作进一步的说明:实施例1装置如附图1所示,布拉格光纤光栅FBG布拉格波为1550nm,第二光谱仪5的波长分辨率为0.05nm,折射率匹配液6可以是任何与光纤折射率相同的无色透明液体,本实施例中选用甘油水溶液,其中甘油的体积分数为82.14%。布拉格光纤光栅(FBG)的透射谱示意图如附图2所示,在原干涉波长与布拉格波长附近会出现一个新的峰,称之为“M”峰。测量时,将布拉格光栅光纤和双臂结构(即两个四端口光耦合器之间的两条光纤)中的其中一臂同时放在被测物体上,温度升高时,干涉波长会左移,而布拉格波长会右移,这样“M”峰的功率也会随之减小,根据“M”峰的功率变化可以测量温度的变化。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1