A cascade multiplexing intrinsic interferometric fiber Bragg grating ultrasonic sensor is presented. At least three fiber Bragg grating sensing units with the same structure are connected in series through armored fiber hoppers. The distance between two adjacent fiber Bragg grating sensing units is the same. The structure of the fiber Bragg grating sensing unit is a single mode fiber encapsulated with a metal shell, and the inner wall of the metal shell is coated with an acoustic absorption coating. Bragg grating is engraved on the core of the fiber. The reflectivity of 0.1%~1% is machined on the core 2-8 mm away from the end of the Bragg grating. A Fabry-Perot interferometric cavity is formed between the Bragg grating and the reflecting surface. An acoustic coupling cone is arranged on the metal shell. The cone top of the acoustic coupling cone extends into the metal shell and contacts with the single mode fiber.
【技术实现步骤摘要】
级联复用本征干涉型光纤光栅超声传感器
本专利技术属于传感器
,具体涉及到一种光纤光栅超声传感器。
技术介绍
超声波地震物理模型检测技术,是利用超声波模拟地震波,利用地震物理模型模拟地层结构,通过等比例缩小的方式在实验室内对不同种类地层地貌,油气储藏状态进行实验模拟,通过大量数据采集,建立不同种类的数据模型,为地层资源勘探和开采提供信息指导。超声波传感器,是获取地震物理模型内部信息的核心器件。传统的超声检测装置主要是压电陶瓷换能器(piezoelectrictransducer,PZT),既可以作为超声发射源也可以作为接收器。该器件的主要缺点为响应带宽窄、灵敏度与换能器体积有关、易受环境电磁干扰、探测信号随着发射源与接收器的距离增加会导致信号失真、复用性差、无方向识别性,因此压电陶瓷换能器不能满足超声探测中的精确度以及复用的需求。针对电类传感器的缺点所在,光纤超声传感器其突出的优势,在地震物理模型检测及扫描成像方面给出了较好的解决方案。在光纤超声传感器方面,我们前期的工作主要集中在常规光纤光栅和光纤FP干涉结构两种类型。光纤光栅为波长调制,容易复用,但其灵敏度较低并且可探测频率受栅区长度限制;光纤FP干涉型为相位调制,灵敏度高,但复用性差;所以我们希望结合这两类传感器的优势,制作具有光栅复用性和FP高灵敏度的新型高品质光纤超声传感器。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种设计合理、灵敏度高、稳定性好、信噪比高的级联复用本征干涉型光纤光栅超声传感器。解决上述技术问题所采用的技术方案是:至少三个结构相同的光纤光栅传感单元通过铠装光纤跳线串联, ...
【技术保护点】
1.一种级联复用本征干涉型光纤光栅超声传感器,其特征在于:至少三个结构相同的光纤光栅传感单元通过铠装光纤跳线串联,相邻两光纤光栅传感单元的距离相同,光纤光栅传感单元的结构为单模光纤上封装有金属外壳,金属外壳内壁涂有声吸收涂层,位于金属外壳内单模光纤的纤芯上刻写有布拉格光栅,距离布拉格光栅末端2~8mm处纤芯上加工有反射率为0.1%~1%的反射面,布拉格光栅与反射面之间构成法布里珀罗干涉腔,金属外壳上设置有声耦合锥,声耦合锥的锥顶伸入到金属外壳内与单模光纤接触。
【技术特征摘要】
1.一种级联复用本征干涉型光纤光栅超声传感器,其特征在于:至少三个结构相同的光纤光栅传感单元通过铠装光纤跳线串联,相邻两光纤光栅传感单元的距离相同,光纤光栅传感单元的结构为单模光纤上封装有金属外壳,金属外壳内壁涂有声吸收涂层,位于金属外壳内单模光纤的纤芯上刻写有布拉格光栅,距离布拉格光栅末端2~8mm处纤芯上加工有反射率为0.1%~1%的反射面,布拉格光栅与反射面之间构成法布里珀罗干涉腔,金属外壳上设置有声耦合锥,声耦合锥的锥顶伸入到金属外壳内与单模光纤接触。2.根据权利要求1所述的级联复用本征干涉型光纤光栅超声传感器,其特征在于:所述的单模光纤的包层直径为125μm,纤芯直径为9μm。3.根据权利要求1所述的级联复用...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔学光,苏丹,陈凤仪,荣强周,
申请(专利权)人:西北大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。