一种基于Mach-Zehnder干涉的温度传感实验装置，属于温度传感类教学仪器技术领域，具体涉及一种基于Mach-Zehnder干涉的光纤温度传感器。本实用新型专利技术是为了解决在温度传感教学实验中，传统测量方法测量精度不高或实验仪器价格过高且操作复杂的问题。本实用新型专利技术包括光分束装置、加热水箱、恒温箱、光耦合装置、温度控制器。其中，光分束装置包括一号法兰、一号跳线、一号耦合器、二号跳线、二号法兰、三号跳线、三号法兰；加热水箱内部包括一号单模光纤、一号隔热板、注水孔；恒温箱包括二号隔热板、二号单模光纤；光分束装置包括四号法兰、四号跳线、二号耦合器、五号法兰、五号跳线、六号跳线、六号法兰；温度控制器包括温度传感器、加热棒。一号跳线一端接光源另一端接一号耦合器，六号跳线一端接二号耦合器另一端接光谱仪，两个耦合器中间分别连接一号单模光纤、二号单模光纤。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于温度传感类教学仪器
具体涉及一种基于Mach-Zehnder干涉的光纤温度传感器。
技术介绍
随着科学技术的发展，教学实验技术水平提升迅速。其中，温度传感类的相关实验其测量精度正不断提升。利用传统教学实验方法已无法满足其测量精度的要求。若采用已有高精度温度实验仪器则价格高昂且操作复杂。因此，使用价格相对更低、精度相对更高、操作更加简便的温度传感实验装置让学生完成实验并让学生在实验过程中了解和掌握科学前沿的教育方法已越来越受到人们的重视。光纤温度传感器相比其它温度传感器具有抗电磁干扰能力强、响应速度快、灵敏度高等优点，正广泛应用于航空航天、建筑业、电力工程等领域。基于Mach-Zehnder干涉的温度传感器是典型的光纤温度传感器，该传感器除具备其它光纤温度传感器的优点外，还具有结构简单、操作方便、制作成本低廉等优点。因此，将Mach-Zehnder干涉的温度传感器改进设计成温度传感实验教学仪器十分必要。
技术实现思路
本技术是为了解决在温度传感教学实验中，传统测量方法测量精度不高或实验仪器价格过高且操作复杂的问题。在全光纤Mach-Zehnder干涉温度传感器的基础上开发实现新型的基于Mach-Zehnder干涉的教学用温度传感实验装置，与现有实验教学设备相比，本技术提供了一种基于Mach-Zehnder干涉的高灵敏度、成本低廉、操作简单、集成度高、稳定性强的温度传感装置。—种基于Mach-Zehnder干涉的温度传感实验装置，它包括光分束装置(1)、加热水箱(2 )、恒温箱(3 )、光耦合装置(4 )、温度控制器(5 );光分束装置(1)外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括一号法兰(1-1)、一号跳线(1-2)、一号耦合器(1-3)、二号跳线(1-4)、二号法兰(1-5)、三号跳线(1-6)、三号法兰(1-7)，其中，一号跳线(1-2)的一端接一号法兰(1-1)另一端接一号耦合器(1-3)，二号跳线(1-4)的一端接一号耦合器(1-3)另一端接二号法兰(1-5)，三号跳线(1-6)的一端接接一号耦合器(1-3)另一端接三号法兰(1-7);加热水箱(2)外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括一号单模光纤(2-1)、一号隔热板(2-2)、注水孔(2-3)，其中，一号单模光纤(2-1)的一端接三号法兰(1-7)另一端接五号法兰(4-4);恒温箱(3)外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括二号隔热板(3-1)、二号单模光纤(3-2)，其中，二号单模光纤(3-2)的一端接二号法兰(1-5)另一端接四号法兰(4-1);光耦合装置(4)外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括四号法兰(4-1)、四号跳线(4-2)、二号耦合器(4-3)、五号法兰(4-4)、五号跳线(4-5)、六号跳线(4-6)、六号法兰(4-7)，其中，四号跳线(4-2)的一端接四号法兰(4-1)另一端接二号耦合器(4-3)，五号跳线(4-5)的一端接五号法兰(4-4)另一端接二号耦合器(4-3)，六号跳线(4-6)的一端接二号耦合器(4-3)另一端接六号法兰(4-7);温度控制器(5)可对加热水箱中的水进行温度控制，其包括温度传感器(5-1 )、加热棒(5-2)。加热水箱(2)与恒温箱(3)并列放置，二者之间间隔1cm，它们的两端分别粘合于光分束装置(1)和光耦合装置(4 )。加热水箱(2)与恒温箱(3)相邻两面的外部粘有隔热材料分别形成一号隔热板(2-2)和二号隔热板(3-1)。—号親合器(1-3)和二号親合器(4-3)的親合比均为1:1且一号親合器(1_3)和二号耦合器(4-3)的插入损耗均为3dB。一号单模光纤(2-1)的物理长度比二号单模光纤(3-2)的物理长度长3.1mm。注水孔(2-3)上带有密封盖。温度控制器(5)上带有温度显示屏。二号法兰(1-5)、三号法兰(1-7)、四号法兰(4-1)、五号法兰(4-4)、温度传感器(5-1)与温度控制器(5)相连的导线、加热棒(5-2)与温度控制器(5)相连的导线在与透明塑料连接处涂有密封胶。本技术的有益效果是:本技术在传统双臂Mach-Zehnder干涉温度传感器的基础上进行改进，通过将耦合器、单模光纤等器件固定于透明塑料结构中，形成一种集成度高、稳定性强的基于Mach-Zehnder干涉的温度传感教学实验装置。该实验装置可自由组合光源、光谱仪等实验仪器，这样可使实验仪器的制作成本大大降低同时提高原有实验设备的利用效率。整个实验设备采用透明塑料作为外壳，这样可使学生看到实验装置的内部结构，便于理解Mach-Zehnder干涉温度传感的原理。加热水槽上带有注水孔，可在做完实验时将水倒出，防止水中杂质对加热棒和温度传感器等器件的腐蚀。加热水箱与恒温箱的相邻面的隔热板可有效防止在水加热过程中对二号单模光纤产生影响。该温度传感教学实验装置相比传统温度传感教学实验装置具有灵敏度高、制作成本低廉、便于携带和移动、温度测量受周围环境影响因素小、响应速度快等优点。【附图说明】图1为一种基于Mach-Zehnder干涉的温度传感实验装置；图2为实验装置的俯视结构。【具体实施方式】下面结合说明书附图进一步说明本技术的【具体实施方式】。如图1，本实施方式所述的一种基于Mach-Zehnder干涉的温度传感实验装置，它包括光分束装置(1 )、加热水箱(2 )、恒温箱(3 )、光耦合装置(4 )、温度控制器(5 );如图2，光分束装置(1)内部包括一号法兰(1-1)、一号跳线(1-2)、一号耦合器(1-3)、二号跳线(1-4)、二号法兰(1-5)、三号跳线(1-6)、三号法兰(1-7)，其中，一号跳线(1-2)的一端接一号法兰(1-1)另一端接一号親合器(1-3)，二号跳线(1-4)的一端接一号耦合器(1-3)另一端接二号法兰(1-5)，三号跳线(1-6)的一端接接一号耦合器(1-3)另一端接三号法兰(1-7)；加热水箱(2 )内部包括一号单模光纤(2-1)、一号隔热板(2-2 )、注水孔(2-3 )，其中，一号单模光纤(2-1)的一端接三号法兰(1-7)另一端接五号法兰(4-4)；丨旦温箱(3)内部包括二号隔热板(3-1)、二号单模光纤(3-2)，其中，二号单模光纤(3-2)的一端接二号法兰(1-5)另一端接四号法兰(4-1);光耦合装置(4)内部包括四号法兰(4-1)、四号跳线(4-2)、二号耦合器(4-3)、五号法兰(4-4)、五号跳线(4-5)、六号跳线(4-6)、六号法兰(4-7)，其中，四号跳线(4-2)的一端接四号法兰(4-1)另一端接二号耦合器(4-3)，五号跳线(4-5)的一端接五号法兰(4-4)另一端接二号耦合器(4-3 )，六号跳线(4-6 )的一端接二号耦合器(4-3 )另一端接六号法兰(4-7)；温度控制器(5)可对加热水箱中的水进行温度控制，其包括温度传感器当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于Mach‑Zehnder干涉的温度传感实验装置，其特征在于：它包括光分束装置（1）、加热水箱（2）、恒温箱（3）、光耦合装置（4）、温度控制器（5）；光分束装置（1）外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括一号法兰（1‑1）、一号跳线（1‑2）、一号耦合器（1‑3）、二号跳线（1‑4）、二号法兰（1‑5）、三号跳线（1‑6）、三号法兰（1‑7），其中，一号跳线（1‑2）的一端接一号法兰（1‑1）另一端接一号耦合器（1‑3），二号跳线（1‑4）的一端接一号耦合器（1‑3）另一端接二号法兰（1‑5），三号跳线（1‑6）的一端接一号耦合器（1‑3）另一端接三号法兰（1‑7）； 加热水箱（2）外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括一号单模光纤（2‑1）、一号隔热板（2‑2）、注水孔（2‑3），其中，一号单模光纤（2‑1）的一端接三号法兰（1‑7）另一端接五号法兰（4‑4）；恒温箱（3）外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括二号隔热板（3‑1）、二号单模光纤（3‑2），其中，二号单模光纤（3‑2）的一端接二号法兰（1‑5）另一端接四号法兰（4‑1）;光耦合装置（4）外部是由透明塑料构成的立方体结构，内部包括四号法兰（4‑1）、四号跳线（4‑2）、二号耦合器（4‑3）、五号法兰（4‑4）、五号跳线（4‑5）、六号跳线（4‑6）、六号法兰（4‑7），其中，四号跳线（4‑2）的一端接四号法兰（4‑1）另一端接二号耦合器（4‑3），五号跳线（4‑5）的一端接五号法兰（4‑4）另一端接二号耦合器（4‑3），六号跳线（4‑6）的一端接二号耦合器（4‑3）另一端接六号法兰（4‑7）；温度控制器（5）可对加热水箱中的水进行温度控制，其包括温度传感器（5‑1）、加热棒（5‑2）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：沈涛，孙滨超，聂平宇，王可，邓宴豪，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
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。