The invention discloses a method based on the magnetic fluid and the magnetic field intensity of tilted fiber grating sensing system, a broadband light source, a polarization controller, fiber circulator, single-mode fiber, photonic crystal fiber, fiber tilted grating, magnetic fluid, magnetic field generator, composed of Gauss meter and optical fiber spectrometer. In front of weld of tilted fiber grating on a photonic crystal fiber after corrosion, and filled with magnetic fluid in the interior, both as a carrier of the magnetic fluid, but also improve the coupling efficiency of the cladding mode reflected back to the core, constitute a novel high sensitivity fiber magnetic field sensing system. With the changes of the external magnetic field, the effective refractive index of the magnetic fluids changed, the number of each order cladding mode and the magnetic fluid directly took effect, observed in the reflection spectrum to the intensity drift of cladding modes, and then demodulated magnetic intensity information. The invention has high flexibility, fast response and high sensitivity while resisting temperature interference.
【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流体和倾斜光纤光栅的磁场强度传感系统
本专利技术属于光纤磁场传感
,具体涉及一种基于磁流体和倾斜光纤光栅的磁场强度传感系统。
技术介绍
光纤磁场传感技术主要致力于弱磁性目标探测,服务于实际的工程和军事应用。按照感应机理的不同,光纤磁场传感器可分为悬臂梁-光纤光栅结构的磁场传感器,基于磁致伸缩材料的光纤磁场传感器和基于磁流体的光纤磁场传感器等不同类型。磁流体(Magneticfluids,MF)主要由纳米磁性颗粒、基液和表面活性剂组成,是一种兼具流动性和强磁性的新型智能材料。其具有丰富的光学特性,如可调谐折射率,可调谐透射率,双折射效应和热透镜效应等。目前,在实验基础上已研究了诸多基于磁流体的光学器件,基于磁流体的光学传感原理及应用在国内外都是一个热门的研究课题。倾斜光纤光栅(TiltedFiberBraggGrating,TFBG)是栅平面与光轴成一定夹角的特殊短周期光纤光栅,该特殊结构能够有效地在包层内激励对折射率高度敏感的各阶包层模,兼具FBG与LPG的优点,同时具有低热敏交叉性和强烈的偏振依赖特性,是光纤传感技术和解决光纤光栅温度交叉敏感问题上重要的研究方向。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种基于磁流体和倾斜光纤光栅的磁场强度传感系统。在倾斜光纤光栅前熔接上一段经过腐蚀的光子晶体光纤,并在其内部填充磁流体,该光子晶体光纤一方面作为磁流体的载体,使得光波与磁流体近距离发生作用,另一方面提高了包层模反射回纤芯的耦合效率。在此基础上,构成一种结构新颖的高灵敏度光纤磁场传感系统,具备有结构紧凑、灵敏度高,温度特性优良 ...
【技术保护点】
一种基于磁流体和倾斜光纤光栅的磁场强度传感系统,其特征在于:由宽带光源(1),偏振控制器(2),光纤环行器(3),单模光纤(4),光子晶体光纤(5),倾斜光纤光栅(6),磁流体(7),磁场发生器(8),高斯计(9),光纤光谱仪(10)组成;宽带光源(1)通过偏振控制器(2)与光纤环行器(3)的a端口相连,光纤环行器(3)的b端口与单模光纤(4)的左端相连;单模光纤(4),光子晶体光纤(5),倾斜光纤光栅(6)依次连接,光子晶体光纤(5)经过腐蚀至管壁完全消失后内部填充磁流体(7),以此构成磁场强度探头并与高斯计(9)一起置于磁场发生器(8)中;光纤环行器(3)的c端口与光纤光谱仪(10)相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于磁流体和倾斜光纤光栅的磁场强度传感系统,其特征在于:由宽带光源(1),偏振控制器(2),光纤环行器(3),单模光纤(4),光子晶体光纤(5),倾斜光纤光栅(6),磁流体(7),磁场发生器(8),高斯计(9),光纤光谱仪(10)组成;宽带光源(1)通过偏振控制器(2)与光纤环行器(3)的a端口相连,光纤环行器(3)的b端口与单模光纤(4)的左端相连;单模光纤(4),光子晶体光纤(5),倾斜光纤光栅(6)依次连接,光子晶体光纤(5)经过腐蚀至管壁完全消失后内部填充磁流体(7),以此构成磁场强度探头并与高斯计(9)一起置于磁场发生器(8)中;光纤环行器(3)的c端口与光纤光谱仪(10)...
【专利技术属性】
技术研发人员:包立峰,杨晶,刘昭鑫,刘益民,尚诗嫣,董新永,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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