基于马赫-曾德尔干涉仪的长周期光纤光栅氢检测仪制造技术

本发明专利技术公开了一种基于马赫‑曾德尔干涉仪的长周期光纤光栅氢检测仪，由宽带光源，光纤耦合器，气室，进气口，出气口，马赫‑曾德尔LPG光纤结构，钯‑金‑钯‑金‑钯合金层，检测腔，光电二极管，功率放大模块，扬声器组成。当检测仪处于含有氢气的环境中，氢气与光纤表面的钯‑金‑钯‑金‑钯合金层反应。氢气浓度发生变化时，光纤光栅对的透射光谱产生变化，即光电二级管接收到的干涉光信号强度变化，从而产生电流的变化，获得氢气浓度与电流变化关系。把电信号进行功率放大，在超过设定阈值后由扬声器告警。由于光纤优秀的物理、化学特性，该发明专利技术具有耐腐蚀，抗电磁干扰能力强、复用性好、使用方便的优点，具有很好的实用价值和应用前景。

Long Period Fiber Bragg Grating Hydrogen Detector Based on Mach-Zehnder Interferometer

The invention discloses a long period fiber grating hydrogen detector based on Mach Zehnder interferometer, which consists of a broadband light source, a fiber coupler, a gas chamber, an air inlet, an air outlet, a Mach Zehnder LPG fiber structure, a Pd-Pd alloy layer, a detection chamber, a photodiode, a power amplifier module and a loudspeaker. When the detector is in an environment containing hydrogen, the hydrogen reacts with the palladium-gold-palladium alloy layer on the surface of the optical fiber. When the hydrogen concentration changes, the transmission spectrum of the FBG pair changes, that is, the intensity of the interferometric light signal received by the photoelectric secondary tube changes, resulting in the change of the current and obtaining the relationship between the hydrogen concentration and the current change. The electric signal is amplified and alarmed by loudspeaker after exceeding the set threshold. Because of the excellent physical and chemical properties of optical fibers, the invention has the advantages of corrosion resistance, strong anti-electromagnetic interference ability, good reusability and convenient use, and has good practical value and application prospects.

【技术实现步骤摘要】
基于马赫-曾德尔干涉仪的长周期光纤光栅氢检测仪
本专利技术属于氢浓度测量的
，具体涉及一种基于马赫-曾德尔干涉仪的长周期光纤光栅氢检测仪。
技术介绍
基于马赫-曾德尔干涉仪结构的各种功能型光纤光栅传感器自1991年开始迅速发展，极大的推动了传感技术的发展，拓宽了光纤光栅的应用范围。由于光纤具有轻便，价格低廉，抗电磁干扰，耐腐蚀等优点，在传感检测中具有很好的实用价值。马赫-曾德尔光纤结构由两段相同的长周期光纤光栅(LGP)构成，避免了拉锥、蚀刻等加工过程，制备过程简单。由于钯对于氢气有唯一选择性与较高的响应速度，钯-金-钯-金-钯合金层能有效消除了纯钯与氢气反应时产生相变、零点漂移的现象，故钯-金-钯-金-钯合金是理想的氢气检测传感材料，所以在本实验中采用金、钯作为传感材料。光电二极管是把光信号转换成电信号的光电传感器件，它的工作原理是基于光电效应，利用这个特性可以改变输出电流的大小，从而实现对光强变化的测量，且具有体积小、寿命长、量子效率高、无需高电压等优点，已经被广泛使用。
技术实现思路
针对现有光纤光栅结构氢气传感器的不足，本专利技术的目的在于以马赫-曾德尔LPG光纤结构为传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于马赫‑曾德尔干涉仪的长周期光纤光栅氢检测仪，由宽带光源(1)，光纤耦合器(2)，气室(3)，进气口(4)，出气口(5)，马赫‑曾德尔LPG光纤结构(6)，钯‑金‑钯‑金‑钯合金层(7)，检测腔(8)，光电二极管(9)，功率放大模块(10)，扬声器(11)组成；其特征在于：宽带光源(1)通过光纤与光纤耦合器(2)连接到马赫‑曾德尔LPG光纤结构(6)，马赫‑曾德尔LPG光纤结构(6)固定在密闭不透光的气室(3)中，马赫‑曾德尔LPG光纤结构(6)两段LGP中心距离为50毫米，光栅长度为20毫米，光栅周期为500微米，马赫‑曾德尔LPG光纤结构(6)的光纤光栅中心波长为1550纳米，钯‑金...

【技术特征摘要】
1.基于马赫-曾德尔干涉仪的长周期光纤光栅氢检测仪，由宽带光源(1)，光纤耦合器(2)，气室(3)，进气口(4)，出气口(5)，马赫-曾德尔LPG光纤结构(6)，钯-金-钯-金-钯合金层(7)，检测腔(8)，光电二极管(9)，功率放大模块(10)，扬声器(11)组成；其特征在于：宽带光源(1)通过光纤与光纤耦合器(2)连接到马赫-曾德尔LPG光纤结构(6)，马赫-曾德尔LPG光纤结构(6)固定在密闭不透光的气室(3)中，马赫-曾德尔LPG光纤结构(6)两段LGP中心距离为50毫米，光栅长度为20毫米，光栅周期为500微米，马赫-曾德尔LPG光纤结构(6)的光纤光栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈常宇，方泽昊，朱周洪，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33