基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器及其制作方法技术

一种基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器，包括一段光子晶体光纤，其特征在于，所述光子晶体光纤一端熔接有单模光纤，另一端熔接有一段多模光纤；所述多模光纤的另一端面切平并镀锡，构成单模光纤‑光子晶体光纤‑多模光纤结构，利用该结构的反射光谱图进行温度传感。

Temperature Sensor Based on Photonic Crystal Fiber FP Structure and Its Fabrication Method

A temperature sensor based on photonic crystal fiber FP structure, including a photonic crystal fiber, is characterized in that one end of the photonic crystal fiber is fused with a single-mode fiber and the other end is fused with a multi-mode fiber. The other end of the multi-mode fiber is cut flat and tin-plated to form a single-mode fiber, photonic crystal fiber and multi-mode fiber structure, using the reflection spectrum of the structure. Graph for temperature sensing.

【技术实现步骤摘要】
基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器及其制作方法
本专利技术属于光纤器件领域，特别是涉及一基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器及其制作方法。
技术介绍
光纤传感器具有诸多优良特性，可实现复杂环境下的测量工作具有非常广泛的应用价值。它具有抗电磁干扰、抗辐射、灵敏度高、重量轻、绝缘防爆、耐腐蚀等特点，且光纤尺寸微小，具有良好的光传输性能。在各种类型的光纤传感器中，目前精度最高的是干涉型光纤传感器。其中光纤FP传感器（法布里-珀罗传感器）因只用一根光纤且结构简单体积小、动态范围大，在生物医学、磁场、微机电系统中受到广泛关注。光纤FP传感器主要包括非本征型和本征型两大类。非本征型结构的光纤FP传感器的是利用光纤和一个具有反射面结构的非光纤原件组成；本征型光纤FP结构的加工方法一般为利用在光纤上通过镀膜、改变折射率等手段形成一对高反射镜，进而成腔。与非本征型FP传感器相比，本征型FP传感器可充分利用光纤本身的特性进行应变、温度、折射率等参数的测量，制作过程简单、可靠性高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于光子晶体光纤FP温度传感器的制备方法，通过熔接构成SMF-PCF-MMF结构的方式完成，其中PCF构成FP的腔体部分。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器，包括一段光子晶体光纤，所述光子晶体光纤一端熔接有单模光纤，另一端熔接有一段多模光纤；所述多模光纤的另一端面切平并镀锡，构成单模光纤-光子晶体光纤-多模光纤结构，利用该结构的反射光谱图进行温度传感。进一步的改进，所述FP温度传感器采用放大自发辐射光源发出的泵浦激光为光源。一种基于光子晶体光纤FBG的FP温度传感器的制作方法，包括如下步骤：步骤一）去除光子晶体光纤涂覆层，并将两个端面切平；步骤二）将光子晶体光纤的一个端面与端面切平的单模光纤相对熔接；步骤三）将光子晶体光纤另外一端去除涂覆层后切平，与一段多模光纤熔接；步骤四）将多模光纤另一端面切平并镀锡，构成单模光纤-光子晶体光纤-多模光纤结构，利用该结构的反射光谱图进行温度传感。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：采用本专利技术所提供的技术方法制作的基于光子晶体光纤的FP温度传感器采用全光纤式结构，可避免电磁干扰对检测结果的影响。同时该传感器可靠性高，使用时只需将传感器所在部分置于待测温度的环境中，另一端连接光谱仪即可完成测试系统的搭建，通过经传感器反射光谱的自由谱宽的方式检测温度变化，灵敏度高。附图说明图1为传感器SMF-PCF-MMF示意图；图2为温度-光谱数据采集示意图；图3为光谱分析仪接收的反射光谱。具体实施方式为了使本
人员更好地理解本专利技术的技术方案，并使本专利技术的上述特征、目的及优点更加清晰易懂，现结合实施例对本专利技术做进一步解释说明，应当指出的是，在此列出的所有实施例仅仅是说明性的，并不意味着对本专利技术范围进行限定。实施例1：一种基于光子晶体光纤FP制备的温度传感器原理图如图1所示，其步骤为首先去除光子晶体光纤涂覆层，将端面切平，经酒精擦拭后与端面切平的单模光纤相对熔接；再将光子晶体光纤另外一端去除涂覆层后切平，与多模光纤熔接；最后在切平的多模光纤末端镀锡，构成SMF-PCF-MMF结构，进行温度传感。光纤本专利技术的温度传感器检测温度系统如图2所示。光纤传感器粘贴在加热平台上，通过光纤环行器与光纤传感分析仪相连。光谱分析设备使用了Yokogawa公司生产的光谱分析仪，在本实验中进行反射光谱的采集；光纤环行器使用光纤F-P腔的反射干涉光谱传输至光纤传感分析仪。光纤传感器贴在加热平台上，利用其改变温度大小。实验中的反射光谱如图3所示。当外界温度发生变化，反射光谱谱线会发生漂移，记录某特征峰在不同温度下对应的波长值即可实现对温度的高精度测量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器，包括一段光子晶体光纤，其特征在于，所述光子晶体光纤一端熔接有单模光纤，另一端熔接有一段多模光纤；所述多模光纤的另一端面切平并镀锡，构成单模光纤‑光子晶体光纤‑多模光纤结构，利用该结构的反射光谱图进行温度传感。

【技术特征摘要】
1.一种基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器，包括一段光子晶体光纤，其特征在于，所述光子晶体光纤一端熔接有单模光纤，另一端熔接有一段多模光纤；所述多模光纤的另一端面切平并镀锡，构成单模光纤-光子晶体光纤-多模光纤结构，利用该结构的反射光谱图进行温度传感。2.如权利要求1所述的一种基于光子晶体光纤FP结构的温度传感器，其特征在于，所述FP温度传感器采用放大自发辐射光源发出的泵浦激光为...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝连庆，周康鹏，何巍，张雯，娄小平，董明利，刘锋，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11