基于单模‑多模‑无芯光纤结构的磁场强度检测传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于单模‑多模‑无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，包括：单模光纤；多模光纤，其输入端与单模光纤的输出端熔接；无芯光纤，其一端与多模光纤的输出端偏心熔接；无芯光纤与多模光纤偏心熔接后的不重叠位置处包覆第一金属膜层；无芯光纤的另一端面附着第二金属膜层；无芯光纤的表面包覆超磁致伸缩材料层。将磁场强度检测传感器置于磁场中，磁场强度发生变化，会导致有超磁致伸缩材料薄膜发生形变及波导折射率发生变化，从而引起无芯光纤纵向长度产生微小形变及谐振条件发生变化，使马赫‑泽德混合干涉中一干涉臂光程发生变化导致整个波导干涉条件发生变化，通过光电探测器接收信号，并进行处理即可反推外部环境磁场强度。

The strength of the magnetic field sensor coreless fiber single mode multimode structure based on

The invention discloses a coreless fiber structure based on single mode multimode magnetic field detection sensor, including: single-mode optical fiber; multimode fiber, the input and output of the molten end and single mode fiber; non core fiber, the output end of the multimode fiber eccentric end welding; no eccentric core fiber and multimode fiber weld the overlapping position covering the first metal layer; the other end of the non core fiber attachment second metal films; giant magnetostrictive material layer on the surface of non core fiber coating. The strength of the magnetic field in a magnetic field detection sensor, changes the magnetic field strength, will lead to the giant magnetostrictive material thin film deformation and refractive index changes, resulting in non core fiber longitudinal length changes produce micro deformation and resonant conditions, the Maher Zehnder mixed interference in optical path change arm lead to changes in the waveguide interference conditions, the signal received by the photoelectric detector, and can reverse external environment magnetic treatment.

【技术实现步骤摘要】
基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器
本专利技术属于光纤传感
，具体涉及一种基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器。
技术介绍
磁场测量对于科学、军事、工业应用等领域都有重要意义。传统的磁场传感器是以电测试原理为主，如电磁感应原理和霍尔效应，但作为电测仪器的传感器往往易受电磁干扰，易腐蚀，无法工作在恶劣的环境下。因而光学式的磁场传感器越来越来受关注。光纤作为一种本质绝缘的材料在磁场传感方面有着独有的优点，除了不受电磁干扰还有体积小、重量轻、精度高，易于形成分布式测量等优点，也能工作在高温、高压、强磁场、腐蚀性环境等特殊场合，与电类传感器相比具有一些独特的优势。随着科学技术的进一步发展，使用新技术制备新型磁场传感器得到研究人员的重视，尤其在国防、航空航天航海以及医学等高新
的更高要求，使得磁场传感器成为研究人员不断在该方法进行探索的动力。目前较为成熟的磁场探测方法主要有电磁感应发、核磁共振法以及磁阻效应等方法，然而这些磁场传感器均有短板，如体积、质量大，无法满足亲量化以及高新技术装备的要求。微型光纤磁场传感器具有体积小、质量轻、耐腐蚀、抗电磁干扰、测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单模‑多模‑无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，包括：单模光纤，其用于光信号的输入和输出；多模光纤，其输入端与所述单模光纤的输出端无偏心熔接；无芯光纤，其一端与所述多模光纤的输出端偏心熔接；所述无芯光纤的表面附着超磁致伸缩材料层；其中，所述无芯光纤与多模光纤偏心熔接后的不重叠位置处附着第一金属膜层以反射多模光纤中的光信号；所述无芯光纤的另一端附着第二金属膜层以反射无芯光纤中的光信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，包括：单模光纤，其用于光信号的输入和输出；多模光纤，其输入端与所述单模光纤的输出端无偏心熔接；无芯光纤，其一端与所述多模光纤的输出端偏心熔接；所述无芯光纤的表面附着超磁致伸缩材料层；其中，所述无芯光纤与多模光纤偏心熔接后的不重叠位置处附着第一金属膜层以反射多模光纤中的光信号；所述无芯光纤的另一端附着第二金属膜层以反射无芯光纤中的光信号。2.如权利要求1所述的基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，所述单模光纤的直径均为125μm、芯径均为8～10μm。3.如权利要求1所述的基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，所述多模光纤的长度为3～10mm、直径为125μm、芯径为50～125μm。4.如权利要求1所述的基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，所述无芯光纤的长度为3～10mm、直径为20～100μm。5.如权利要求1所述的基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，所述超磁致伸缩材料层为铽镝铁超磁致伸缩材料层。6.如权利要求1所述的基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，所述超磁致伸缩材料层的厚度为1～10μm。7.如权利要求1所述的基于单模-多模-无芯光纤结构的磁场强度检测传感器，其特征在于，所述超磁致伸缩材料层采用粘贴法或真空磁控溅射方法附着在无芯光纤的表面；所述真空磁控溅射方法中溅射靶材使用纯度为99.9％铽镝铁靶，在1×10-3Pa高真空下，氩气作为工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛龙飞，周国瑞，吕海兵，苗心向，刘昊，蒋一岚，袁晓东，周海，马志强，邹睿，刘青安，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51