本实用新型涉及光纤传感领域，更具体的说是一种压力光纤传感装置。
背景技术：
光纤在我们的日常生活中得到了广泛应用，在生物医学、传感、通信与检测等领域得到了重视；光纤作为传输媒介具有众多优点，如电绝缘性好、化学性质稳定、传输速度快等，且可在易燃易爆、有毒、高温高压等恶劣的环境下工作，其具有广阔的研究前景。
光纤表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器主要是对外界环境某一物理量的变化进行感知与传输，物理量可以为温度、液体折射率、压力等。随着社会的发展与进步，对人们的安全标准的要求液越来越高，如楼体的形变，桥梁与桥面的形变，铁轨的变形等都关乎着人们的安全。本实用新型以在线传输式光纤SPR传感器作为基础，制作压力SPR传感装置，通过此装置能够高灵敏度的对光纤所处环境产生的压力或形变进行传感。
技术实现要素：
本实用新型一种压力光纤传感装置能够实时快速、高效的对光纤所处环境产生的压力进行传感，解决了传感器所处环境产生微小压力不易发现检测的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型一种压力光纤传感装置由光源、光源尾纤、渐变多模光纤和光谱仪组成；
光源为光谱宽度450nm—1100nm的超连续谱光源，用于产生激发SPR现象的激发光；光源尾纤用于传输光源光谱；渐变多模光纤用于感知压力变化，激发SPR现象产生SPR传感光谱；光谱仪的光谱宽度450nm—1100nm，用于接收、显示并记录SPR传感光谱；
光源的输出端连接至光源尾纤的输入端，光源尾纤的输出端光纤端面与渐变多模光纤的输入端光纤端面错位焊接，渐变多模光纤的输出端连接光谱仪的输入端，通过三维微位移平台产生模拟环境产生的压力F1。
作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种压力光纤传感装置所述的渐变多模光纤侧面设置有SPR传感区Ⅰ，SPR传感区Ⅰ由纤芯、纳米金属膜和环境液体组成，纤芯位于SPR传感区Ⅰ的传感凹槽底部，环境液体位于SPR传感区Ⅰ的外端，纳米金属膜位于纤芯与环境液体之间，SPR传感区Ⅰ传感的压力 F1作用于纳米金属膜表面，方向垂直向下，垂直于纳米金属膜所在面。
作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种压力光纤传感装置所述的纳米金属膜为金膜或银膜或其它可激发SPR现象的纳米金属薄膜。
作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种压力光纤传感装置所述的环境液体由甘油和蒸馏水组成，折射率范围为1.333-1.385。
本实用新型本一种压力光纤传感装置的有益效果为：
1.本实用新型一种压力光纤传感装置能够实时快速、高效的对光纤所处环境产生的压力进行传感，解决了传感器所处环境产生微小压力不易发现检测的问题。
2.本实用新型进行传感装置的传感区域受到的压力变化进行检测。
3.本实用新型可以间接对传感装置所处的环境的形变进行传感检测。
4.本实用新型采用光纤SPR传感器的传感原理，灵敏度高。
5.本实用新型制作材料简单易寻，操作过程简单，成本低廉。
6.本实用新型可以连续工作，多次重复使用，节约成本，可靠性强。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
图1为本实用新型一种压力光纤传感装置的结构示意图。
图2为SPR传感区3-1结构无压力时示意图。
图3为SPR传感区3-1结构有压力时示意图。
图4为SPR传感区3-1的结构示意图。
图5为受到不同压力时SPR传感区3-1内光的传输轨迹示意图。
图中：光源1；光源尾纤2；纤芯Ⅰ2-1；渐变多模光纤3；SPR传感区3-1；纤芯Ⅱ3-1-1；纳米金属膜3-1-2；环境液体3-1-3；三维微位移平台4；光谱仪 5；压力ⅠF1；压力ⅡF2；不同压力时的光纤传输轨迹A、B，对应的SPR入射角α、β；光源尾纤2与渐变多模光纤3的光纤端面位移L。
具体实施方式
下面结合图1、2、3、4、5说明本实施方式，本实用新型涉一种压力光纤传感装置能够实时快速、高效的对光纤所处环境产生的压力进行传感，解决了传感器所处环境产生微小压力不易发现检测的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型一种压力光纤传感装置由光源1、光源尾纤2、渐变多模光纤3和光谱仪5组成；
光源1为光谱宽度450nm—1100nm的超连续谱光源，用于产生激发SPR现象的激发光，传统光纤SPR传感器的共振波长范围为450nm—1100nm，光源1 的光谱宽度需包含450nm—1100nm，至少为450nm—1100nm；光源尾纤2用于传输光源光谱；渐变多模光纤3用于感知压力变化，渐变多模光纤3上设置有 SPR传感区Ⅰ3-1，用于激发SPR现象产生SPR传感光谱；光谱仪5的光谱宽度 450nm—1100nm，用于接收、显示并记录SPR传感光谱，光谱仪5的光谱宽度至少包含光源1的光谱宽度450nm—1100nm，保证可以接收到完整的传感光谱；
光源1的输出端连接至光源尾纤2的输入端，光源尾纤2的输出端光纤端面与渐变多模光纤3的输入端光纤端面错位焊接，错位量L，对于L的具体数值没有限制，保证光可以由光源尾纤2注入渐变多模光纤3中，通过光纤焊接机完成光源尾纤2与渐变多模光纤3的错位焊接，光源尾纤2与渐变多模光纤3 通过光纤夹具固定在光纤焊接机中，将光纤焊接机调到手动模式，通过调整光纤焊接机的X,Y方向的上下或左右，使得源尾纤2的输出端光纤端面与渐变多模光纤3的输入端光纤端面错位焊接；渐变多模光纤3的输出端连接光谱仪5 的输入端，通过三维微位移平台4产生模拟环境产生的压力F1，SPR传感区Ⅰ 3-1传感的压力F1作用于纳米金属膜3-1-2表面，方向垂直向下，垂直于纳米金属膜3-1-2所在面，因为渐变多模光纤3的光的传输路径A可以看出光的传输轨迹，只有力的方向为力F1的可以将光的传输轨迹有A改变为B，如果力的方向为F2的方向，则光的传输轨迹不会改变的明显，对SPR入射角的改变的贡献较小，故力的方向为F1的方向。
本实用新型一种压力光纤传感装置所述的渐变多模光纤3侧面设置有SPR 传感区Ⅰ3-1，SPR传感区Ⅰ3-1由纤芯3-1-1、纳米金属膜3-1-2和环境液体 3-1-3组成，纤芯3-1-1位于SPR传感区Ⅰ3-1的传感凹槽底部，环境液体3-1-3 位于SPR传感区Ⅰ3-1的外端，纳米金属膜3-1-2位于纤芯3-1-1与环境液体 3-1-3之间，SPR传感区Ⅰ3-1传感的压力F1作用于纳米金属膜3-1-2表面，方向垂直向下，垂直于纳米金属膜3-1-2所在面，SPR传感区Ⅰ3-1制作方法为：首先选取40cm-50cm的一段渐变多模光纤3，光纤两端1cm-2cm处利用光纤钳剥除涂覆层，用无纺布蘸取酒精和乙醚的混合液，反复擦拭包层进行清洁，通过光纤切割刀将两端面切割平整，选取中间1cm-2cm长的光纤段制作SPR传感区Ⅰ3-1，传感区的位置尽量靠近渐变多模光纤3的输入端，使得传感效果更佳；然后，通过光纤钳剥除传感区光纤的涂覆层，采用光纤侧抛法或氢氟酸腐蚀法除去此段1cm-2cm的光纤包层，使其漏出纤芯，制成传感凹槽，，用无纺布蘸取酒精和乙醚的混合液，反复擦拭包层进行清洁，将此段传感凹槽槽口朝上固定在载玻片上，在通过小型离子溅射分别将每个漏出纤芯的传感凹槽底面镀上纳米金属膜，膜厚选择可以激发SPR现象，取出；将其置于环境液体3-1-3中， SPR传感区Ⅰ3-1制作完成。
本实用新型一种压力光纤传感装置所述的纳米金属膜3-1-2为金膜或银膜或其它可激发SPR现象的纳米金属薄膜，当纳米金属膜3-1-2为金膜时，实验表明金膜厚度为50nm-55nm时传感效果优良。
本实用新型一种压力光纤传感装置所述的环境液体3-1-3由甘油和蒸馏水组成，折射率范围为1.333-1.385，制作方法：通过调节甘油和蒸馏水的比例调节环境液体3-1-3的折射率，折射率的值通过阿贝折射率分析仪检测；进一步优化该装置，环境液体3-1-3可由折射率范围为1.333-1.385为紫外固化胶代替，将该传感装置的环境液体3-1-3由液体优化为固体，使得传感装置更容易封装与使用，实验表明此两种方法的灵敏度没有太大差别，故在传感灵敏度保持不变的情况下，增强了传感装置的可靠性与实用性。
本实用新型的工作原理是：
光源1的光通过光源尾纤2注入渐变多模光纤3中，光源尾纤2与渐变多模光纤3的端面错位焊接，因此渐变多模光纤3中光的传输轨迹以正余弦形式向前传输，渐变多模光纤3上设置有SPR传感区3-1，当压力F1大小为0牛顿时，渐变多模光纤3中的光以正常轨迹A传输，在SPR传感区3-1激发SPR现象，产生传感光谱，光谱仪5中得到基准传感光谱；当压力F1大小有一定值时，渐变多模光纤3中光的传输轨迹发生改变有轨迹A变为B，故SPR入射角由α变为β，导致SPR现象的共振光的频率发生改变，因此SPR传感光谱的共振波谷的位置发生变化，故该装实现对所处环境产生的压力传感。
当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。