一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统及方法，该系统中驱动控制模块控制泵浦光源发出泵浦光，泵浦光穿过半透半反镜的透射面后进入蓝宝石光纤中，通过蓝宝石光纤将泵浦光发送到位于高温环境中的蓝宝石掺杂晶体内，泵浦光激发蓝宝石掺杂晶体内的掺杂离子产生激发光，激发光发生多次振荡产生激光，激光通过蓝宝石光纤返回半透半反镜，通过半透半反镜的反射面反射后进入光谱提取模块，光谱提取模块获取激光中的光谱信息并将其发送给数据处理模块，数据处理模块根据光谱信息计算得到高温环境的温度。本发明专利技术能提高测量精度，保证高温区域的测量精度，且测量长期可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统及方法
本专利技术涉及激光高温传感器
，尤其涉及一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统及方法。
技术介绍
在高温环境(>800℃)下的传感技术需求巨大，许多材料的物理性能在高温中会发生巨大的变化，许多化学反应只有在高温下才能顺利进行，高温传感技术在航空航天、汽车和能源工业中扮演着重要角色，它可以提高能源效率减少排放，降低设备维护和失效周期。但是目前缺少可靠的高温测量方法，大多是依靠人工经验观察或间接测量的方法，主观性大，不能实现定量测量；铂铑等贵金属制造的热电偶可进行直接的高温测量，但是其受电磁干扰影响大，测量精度低，而且其高温下抗腐蚀能力差、寿命短、消耗大；压电晶体传感器可实现高温下的加速度、振动、压力和气体等参量的测量，但是超过1000℃时材料可靠性不能保证。蓝宝石是一种新型耐高温材料，它的熔点达到2072℃，国内外也对其进行了大量的研究，出现了三种蓝宝石光纤材料的高温传感器，包括蓝宝石光纤黑体辐射式、蓝宝石光纤法布里-珀罗(F-P)腔式和蓝宝石光纤光栅(SFBG)式等。(1)黑体辐射式的蓝宝石光纤高温传感器因其检测的信号是黑体辐射光波的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统，其特征在于，包括相互连接的驱动控制模块(1)、泵浦光源(2)、半透半反镜(3)、蓝宝石光纤(4)、蓝宝石掺杂晶体(5)、光谱提取模块(6)和数据处理模块(7)，蓝宝石掺杂晶体(5)设置在待检测的高温环境(8)中；其中：驱动控制模块(1)控制泵浦光源(2)发出泵浦光，泵浦光穿过半透半反镜(3)的透射面后进入蓝宝石光纤(4)中，通过蓝宝石光纤(4)将泵浦光发送到位于高温环境(8)中的蓝宝石掺杂晶体(5)内，泵浦光激发蓝宝石掺杂晶体(5)内的掺杂离子产生激发光，激发光发生多次振荡产生激光，激光通过蓝宝石光纤(4)返回半透半反镜(3)，通过半透半反镜(3)的反射面反...

【技术特征摘要】
1.一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统，其特征在于，包括相互连接的驱动控制模块(1)、泵浦光源(2)、半透半反镜(3)、蓝宝石光纤(4)、蓝宝石掺杂晶体(5)、光谱提取模块(6)和数据处理模块(7)，蓝宝石掺杂晶体(5)设置在待检测的高温环境(8)中；其中：驱动控制模块(1)控制泵浦光源(2)发出泵浦光，泵浦光穿过半透半反镜(3)的透射面后进入蓝宝石光纤(4)中，通过蓝宝石光纤(4)将泵浦光发送到位于高温环境(8)中的蓝宝石掺杂晶体(5)内，泵浦光激发蓝宝石掺杂晶体(5)内的掺杂离子产生激发光，激发光发生多次振荡产生激光，激光通过蓝宝石光纤(4)返回半透半反镜(3)，通过半透半反镜(3)的反射面反射后进入光谱提取模块(6)，光谱提取模块(6)获取激光中的光谱信息并将其发送给数据处理模块(7)，数据处理模块(7)根据光谱信息计算得到高温环境(8)的温度。2.根据权利要求1所述的蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统，其特征在于，泵浦光源(2)为半导体激光器或固体激光器，半导体激光器的发射泵浦光波长为635nm，固体激光器的发射泵浦光波长为355nm。3.根据权利要求1所述的蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统，其特征在于，蓝宝石掺杂晶体(5)的掺杂材料为过渡金属元素或稀土元素，过渡金属元素为铬，稀土元素为镝或铥。4.根据权利要求1所述的蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统，其特征在于，蓝宝石光纤(4)固定在陶瓷插芯中，陶瓷插芯外层套装有陶瓷套筒，蓝宝石光纤(4)的一端通过高温胶与蓝宝石掺杂晶体(5)固定。5.根据权利要求4所述的蓝宝石掺杂晶体激光高温传感系统，其特征在于，蓝宝石掺杂晶体(5)包括设置在陶瓷套筒底部的蓝宝石掺镝和铥晶片。6.一种蓝宝石掺杂晶体激光高温传感方法，其特征在于,包括以下步骤：S1、将蓝宝石掺杂晶体放置在待检测的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：范典，吴志勇，陈矫，梁伟龙，周次明，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42