一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪，沿光线传输方向依次设有通过单模光纤相连的函数信号发生器、LD控制器、1550激光光源、第一光纤耦合器、置于容器中的无芯光纤、第二光纤耦合器、光电探测器和示波器，其中第一光纤耦合器与第二光纤耦合器通过1km长的光纤线圈相连，无芯光纤完全置于盛放旋光溶液的容器中，无芯光纤的纤芯裸漏并且该无芯光纤的两端分别与单模光纤融合。本实用新型专利技术结构简单、体积小巧，尤其是灵敏度高，可以实现对多种旋光溶液浓度的测量。

Polarimeter for measuring concentration of optical rotatory solution by using ring down cavity and coreless optical fiber

The utility model discloses a use of ringdown and non core fiber concentration measuring optical polarimeter, along the light transmission direction are arranged by function signal generator, single mode fiber connected to the LD controller, the 1550 laser light source, the first optical fiber coupler, placed in a container without core optical fiber, optical fiber coupler, a photoelectric detector and second oscilloscope, wherein the first optical fiber coupler and second fiber couplers are connected by optical fiber coil 1km long, no core fiber in a container rotation solution, both ends of the fiber core bare no core fiber leakage and the non core fiber and single mode fiber fusion respectively. The utility model has the advantages of simple structure, small volume, high sensitivity, and the utility model can realize the measurement of the concentration of a plurality of optical rotation solutions.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于旋光溶液浓度测量装置
，具体涉及一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪。
技术介绍
自1988年光衰荡腔技术被O’keefe和Deacon提出以来，它以其高精度、高灵敏度和不受光源波动影响的特性受到了广泛的关注和研究，被越来越广的应用于各个领域，如生物工程、环境工程和基础测量等领域。近几年来，有大量文献报道了多种测量溶液浓度与折射率相关的传感器。这些传感器的工作原理基于光纤布拉格光栅、长周期光栅，F-P干涉仪，单模光纤光栅和光敏晶体光纤光栅。这些传感器的测量精度良莠不齐，结构复杂，造价又高。基于单模光纤衰荡腔的传感器结构相对更简单，精度更高，造价也更低廉。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是提供了一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪，该旋光仪有效解决了目前旋光溶液浓度测量装置精度不高、结构复杂和造价昂贵的问题。本技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪，其特征在于：沿光线传输方向依次设有通过单模光纤相连的函数信号发生器、LD控制器、1550激光光源、第一光纤耦合器、置于容器中的无芯光纤、第二光纤耦合器、光电探测器和示波器，其中第一光纤耦合器与第二光纤耦合器通过1km长的光纤线圈相连，第一光纤耦合器、置于容器中的无芯光纤、1km长的光纤线圈和第二光纤耦合器构成光衰荡腔，无芯光纤完全置于盛放旋光溶液的容器中，无芯光纤的纤芯裸漏并且该无芯光纤的两端分别与单模光纤融合。本技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、技术要求相对简单，应用更加便捷，同时也能满足更高的测量精度；2、结构简单、体积小巧，尤其是灵敏度高，可以实现对多种旋光溶液浓度的测量；3、测量过程简化，方便迅速，有效的克服了传统溶液浓度测量方法中存在的繁琐流程；4、延时是由衰荡腔内光纤环的吸收和色散损耗造成的，与光源强度的波动和探测器的效率无关。附图说明图1是本技术的结构示意图。图中：1、函数信号发生器，2、LD控制器，3、1550nm激光光源，4、第一光纤耦合器（99:1），5、置于容器中的无芯光纤，6、第二光纤耦合器（99:1），7、1km长的光纤线圈，8、光电探测器，9、示波器，10、单模光纤。具体实施方式结合附图详细描述本技术的具体内容。一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪，沿光线传输方向依次设有通过单模光纤10相连的函数信号发生器1、LD控制器2、1550激光光源3、第一光纤耦合器（99:1）4、置于容器中的无芯光纤5、第二光纤耦合器（99:1）6、光电探测器8和示波器9，其中第一光纤耦合器4与第二光纤耦合器6通过1km长的光纤线圈7相连，第一光纤耦合器4、置于容器中的无芯光纤5、1km长的光纤线圈7和第二光纤耦合器6构成光衰荡腔，无芯光纤完全置于盛放旋光溶液的容器中，无芯光纤的纤芯裸漏并且该无芯光纤的两端分别与单模光纤10融合。（1）无芯光纤的处理用光纤专用钳截取一段4cm长的无芯光纤，将无芯光纤用钳子剥去所有的涂覆层，裸露纤芯，再用酒精棉花球反复擦拭管线断面与表面，晾干后两端分别与单模光纤融合，将4cm长的无芯光纤完全置于盛放溶液的容器中。（2）溶液浓度测量首先，光衰荡腔中的容器内未加溶液时，光信号通过函数信号发生器、LD控制器和1550nm光源进入第一光纤耦合器和第二光纤耦合器组成的光纤衰荡腔，由第二光纤耦合器输出，多次循环，通过光电探测器和示波器测出未加溶液时的衰荡基准波形；然后在容器中加入不同浓度的溶液，由于光源在光纤衰荡腔中的损耗，光在光纤衰荡腔中转一圈，此时光信号经第二光纤耦合器输出一部分，另一部分继续返回光纤衰荡腔，当光再次经过溶液时会再次产生损耗，输出光强也随之变化，多次循环后，直到光强信号衰减为零，由示波器实时观察对应的衰荡波形。（3）数据采集和处理由函数信号发生器、LD控制器、1550nm、光纤衰荡腔、光电探测器、示波器和单模光纤等构成浓度测量系统。首先未加溶液时测出光脉冲信号通过衰荡腔产生的基准波形，然后加入不同浓度的溶液，观察示波器显示对应的光衰荡曲线，测量光强信号衰减为零的时间，观察衰荡波形的同时，对输出的信号经数字信号处理器进行参数采集、存储并处理。当溶液材料一定时，改变旋光溶液浓度可得到不同的衰荡输出曲线和采样值，记录不同种类溶液不同浓度时的衰荡输出，从而得到被测量各参数与溶液浓度的对应关系，最后经过逼近标准浓度的RBF算法校准得到被测溶液浓度值。以上显示和描述了本技术的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪，其特征在于：沿光线传输方向依次设有通过单模光纤相连的函数信号发生器、LD控制器、1550激光光源、第一光纤耦合器、置于容器中的无芯光纤、第二光纤耦合器、光电探测器和示波器，其中第一光纤耦合器与第二光纤耦合器通过1km长的光纤线圈相连，第一光纤耦合器、置于容器中的无芯光纤、1km长的光纤线圈和第二光纤耦合器构成光衰荡腔，无芯光纤完全置于盛放旋光溶液的容器中，无芯光纤的纤芯裸漏并且该无芯光纤的两端分别与单模光纤融合。

【技术特征摘要】
1.一种利用衰荡腔与无芯光纤测量旋光溶液浓度的旋光仪，其特征在于：沿光线传输方向依次设有通过单模光纤相连的函数信号发生器、LD控制器、1550激光光源、第一光纤耦合器、置于容器中的无芯光纤、第二光纤耦合器、光电探测器和示波器，其中第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚萍，张松玲，郭德斐，刘玉芳，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：新型
国别省市：河南;41