【技术实现步骤摘要】
基于液体填充光子晶体光纤的振动传感器
本专利技术属于光纤传感
，尤其涉及一种基于液体填充光子晶体光纤的振动传感器。
技术介绍
振动传感器在结构健康监测、地震监测、油气勘探、工业生产等许多行业领域中具有重要的应用。振动传感器的种类繁多，但目前工程中应用较多的仍是传统的机械式及电磁式传感器，然而机械式及电磁式传感器的灵敏度较低、体积较大、抗电磁干扰能力差，难以满足某些工程应用的需求。近年来，由于结构紧凑、抗电磁干扰、可远距离测量、复用性好及灵敏度高等优点，光纤振动传感器受到越来越多的关注。光子晶体光纤(PhotonicCrystalFiber，简称PCF)是一类在包层区域具有二维周期性折射率变化的特殊光纤，通常通过引入周期性多孔微结构实现，因而也被称为微结构光纤或者多孔光纤。相比于传统阶跃型光纤，光子晶体光纤独特的导光机理和传输特性，在某些应用上展现出更高的传感性能，故自其诞生以来，基于光子晶体光纤的传感器件备受国内外研究者们的关注。光子晶体光纤的一个重要特点及优势是其内部多孔结构允许液体材料注入，能够将材料在外场作用下的物理响应和二维光子晶体的导光特性相结合，...
【技术保护点】
1.一种基于液体填充光子晶体光纤的光纤振动传感器，其特征在于，包括输入单模光纤、液体填充光子晶体光纤和输出单模光纤，依次共轴同心熔接，入射光由输入单模光纤输入，传输经过液体填充光子晶体光纤，于输出单模光纤输出。
【技术特征摘要】
1.一种基于液体填充光子晶体光纤的光纤振动传感器，其特征在于，包括输入单模光纤、液体填充光子晶体光纤和输出单模光纤，依次共轴同心熔接，入射光由输入单模光纤输入，传输经过液体填充光子晶体光纤，于输出单模光纤输出。2.根据权利要求1所述的光纤振动传感器，其特征在于，液体填充光子晶体光纤为石英玻璃材质缺陷芯光子晶体光纤，光纤内部包层区域空气孔结构中，注入填充液体。3.根据权利要求1或2所述的光纤振动传感器，其特征在于，液体填充光子晶体光纤的填充液体为，在0℃至50℃温度范围内呈液态，且不与光子晶体光纤材质发生化学反应的物质，该缺陷芯光子晶体光纤的占空比在50％～95％之间。4.根据权利要求1或2所述的振动传感器，其特征在于，液体填充光子晶体光纤和实芯单模光纤距熔接点200μm内的光纤弯曲半径不小于20cm，两种光纤的熔接界面弯曲半径不小于30cm，光子晶体光纤空气孔直径变化在±10％以内，光子晶体光纤两端未被液体填充满的长度不大于8mm且不小于1mm。5.根据权利要求1或2所述的振动传感器，其特征在于，将输入端实芯单模光纤及输出端的实芯单模光纤固定，使液体填充光子晶体光纤悬空形成简支梁，液体填充光子晶体光纤中填充液体的方式包括全部空气孔填充或部分空气孔填充。6.根据权利要求5所述的振动传感器，其特征在于，简支梁的固有共振频率f与液体填充光子晶体光纤形成的有效简支梁的长度L的关系为，其中n为共振阶数，k＝0.5π，M为与波导材料相关的参数，E为液体填充后光子晶体光纤的弹性模量，I为光子晶体光纤材料横截面对弯矩中心轴的惯性矩，I＝(πd4)/64，d为梁横截面的直径，...
【专利技术属性】
技术研发人员：江昕，马健，郑羽，罗卓昭，曹蓓蓓，余海湖，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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