一种光纤F-P腔湿度传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种光纤F‑P腔湿度传感器，包括底座、固设于底座上的第一单模光纤、一端可沿自身长度延伸方向活动的套设于第一单模光纤上的空心石英套管、固定的穿设于空心石英套管另一端中的第二单模光纤，第一单模光纤和第二单模光纤在空心石英套管中具有第一间隙；光纤F‑P腔湿度传感器还包括连接在空心石英套管上的湿敏机构，湿敏机构用于在湿度增加时驱动空心石英套管朝向第一单模光纤运动；还用于在湿度减少时驱动空心石英套管背向第一单模光纤运动；第一单模光纤的折射率与第二单模光纤的折射率相同。本发明专利技术一种光纤F‑P腔湿度传感器，将光纤的空间位移与非本征型法布里‑珀罗器件相结合，提高了湿度传感器的灵敏度、分辨率、简易性。

A Fiber Optic F-P Cavity Humidity Sensor

The invention discloses an optical fiber F_P cavity humidity sensor, which comprises a base, a first single mode optical fiber fixed on the base, a hollow quartz sleeve arranged on the first single mode optical fiber with one end moving along its own length extension direction, a second single mode optical fiber fixed on the other end of the hollow quartz sleeve, a first single mode optical fiber and a second single mode optical fiber in the hollow quartz sleeve. It has a first clearance; the optical fiber F_P cavity humidity sensor also includes a humidity sensing mechanism connected to the hollow quartz sleeve, which is used to drive the hollow quartz sleeve toward the first single-mode optical fiber when humidity increases; it is also used to drive the hollow quartz sleeve toward the first single-mode optical fiber when humidity decreases; the refractive index of the first single-mode optical fiber and the refractive index of the second single-mode optical fiber. The same. The invention provides an optical fiber F_P cavity humidity sensor, which combines the spatial displacement of the optical fiber with the non-intrinsic Fabry_Perot device, and improves the sensitivity, resolution and simplicity of the humidity sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤F-P腔湿度传感器
本专利技术涉及一种光纤F-P腔湿度传感器。
技术介绍
湿度传感器被广泛用于环境监测、生物医药监测、化学材料监测等对环境要求严格的测量当中，同时要求装置更加轻便。但是在对环境进行监测时，湿度传感器件本身容易受到环境中各种因素的影响，现有的一些传感器件，核心传感装置本身易受到外界的影响，从而影响湿度传感的灵敏度和使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光纤F-P腔湿度传感器,将光纤的空间位移与非本征型法布里-珀罗器件相结合，提高了湿度传感器的灵敏度、分辨率、简易性。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种光纤F-P腔湿度传感器，包括底座、固设于所述底座上的第一单模光纤、一端可沿自身长度延伸方向活动的套设于所述第一单模光纤上的空心石英套管、固定的穿设于所述空心石英套管另一端中的第二单模光纤，所述第一单模光纤和所述第二单模光纤在所述空心石英套管中具有第一间隙；所述光纤F-P腔湿度传感器还包括连接在所述空心石英套管上的湿敏机构，所述湿敏机构，用于在湿度增加时驱动所述空心石英套管朝向所述第一单模光纤运动；还用于在湿度减少时驱动所述空心石英套管背向所述第一单模光纤运动；所述第一单模光纤的折射率与所述第二单模光纤的折射率相同。优选地，所述第一单模光纤、所述第二单模光纤、所述空心石英套管均同轴延伸；所述第一单模光纤的直径、所述第二单模光纤的直径、所述空心石英套管的内径相同。优选地，所述湿敏机构包括设于所述空心石英套管与所述底座之间的湿敏器件、固定的连接在所述底座上的导向件，所述湿敏器件的上端与所述空心石英套管固定连接，所述湿敏器件套设于所述导向件上，所述湿敏器件位于所述第一单模光纤和所述导向件之间，所述湿敏器件远离所述第一单模光纤的一侧固定连接在所述导向件上。更优选地，所述湿敏器件：用于在湿度增加时膨胀，并带动所述空心石英套管沿靠近所述第一单模光纤的方向运动；还用于在湿度减少时收缩，并带动所述空心石英套管沿远离所述第一单模光纤的方向运动。更优选地，所述光纤F-P腔湿度传感器还包括固定连接在所述底座和所述第一单模光纤之间的连接件，所述湿敏器件位于所述连接件和所述导向件之间。更优选地，所述导向件的长度延伸方向平行于所述第一单模光纤的长度延伸方向。由于上述技术方案的运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术一种光纤F-P腔湿度传感器，将光纤的空间位移与非本征型法布里-珀罗器件相结合，提高了湿度传感器的灵敏度、分辨率、简易性。附图说明附图1为本专利技术装置的结构示意图。其中：1、底座；2、第一单模光纤；3、空心石英套管；4、第二单模光纤；5、第一间隙；6、湿敏器件；7、导向件；8、连接件。具体实施方式下面结合附图来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。参见图1所示，上述一种光纤F-P腔湿度传感器包括底座1、固设于底座1上的第一单模光纤2、左端（参见图1所示，图1中的左即为这里的左）可沿自身长度延伸方向活动的套设于第一单模光纤2右端（参见图1所示，图1中的右即为这里的右）的空心石英套管3、左端固定的穿设于空心石英套管3右端中的第二单模光纤4，第一单模光纤2和第二单模光纤4在空心石英套管3中具有第一间隙5；第一单模光纤2的折射率与第二单模光纤4的折射率相同，其折射率与第一间隙5中气体的折射率不同。上述一种光纤F-P腔湿度传感器还包括连接在空心石英套管3上的湿敏机构，湿敏机构：用于在湿度增加时驱动空心石英套管3朝向第一单模光纤2运动，以缩短第一间隙5的长度；还用于在湿度减少时驱动空心石英套管3背向第一单模光纤2运动，以增加第一间隙5的长度。在本实施例中，第一单模光纤2、第二单模光纤4、空心石英套管3均同轴延伸；第一单模光纤2的直径（外径）、第二单模光纤4的直径（外径）、空心石英套管3的内径相同。通过这个设置，当湿度发生变化时，空心石英套管3中形成的非本征型法布里-珀罗器件中的第一间隙5的长度随之发生变化，从而使透射谱的谐振峰发生偏移变化，实现湿度传感。上述湿敏机构包括设于空心石英套管3与底座1之间的湿敏器件6、固定的连接在底座1上的导向件7。湿敏器件6的上端与空心石英套管3的下端固定连接，湿敏器件6部分套设于导向件7上，湿敏器件6位于第一单模光纤2和导向件7之间，湿敏器件6远离第一单模光纤2的一侧（右侧）固定连接在导向件7上。在本实施例中，导向件7的长度延伸方向平行于第一单模光纤2的长度延伸方向。由于湿敏器件6的右侧被导向件7抵紧，上下方向被空心石英套管3和底座1配合压紧。因此，在湿敏器件6膨胀时，其右侧保持不动，其整体具有向左移动的趋势。为了进一步控制湿敏器件6的膨胀方向，可以在前后两个面上对湿敏器件6进行限位。环境中的湿度增加时，湿敏器件6整体向左膨胀，并带动空心石英套管3沿靠近第一单模光纤2的方向运动，即向左运动；环境中的湿度减少时，湿敏器件6整体向右收缩，并带动空心石英套管3沿远离第一单模光纤2的方向运动，即向右运动。上述一种光纤F-P腔湿度传感器还包括固定连接在底座1和第一单模光纤2之间的连接件8，湿敏器件6位于连接件8和导向件7之间。借助光纤的优势特性来实现湿度传感器，相比其他类型的光纤传感器件，光纤法布里-珀罗器件具有分辨率高、易检测、复用能力强、抗干扰能力强等优点。巧妙运用光纤法布里-珀罗的工作原理，结合湿敏器件6，利用湿度的影响造成光纤法布里-珀罗器件的自身条件改变，从而在透射谱上具有谐振峰的偏移，可以实现高精度的湿度传感。通过高分辨率的光谱分析仪能够进一步提高湿度传感灵敏度。上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本专利技术的内容并加以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围，凡根据本专利技术精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤F‑P腔湿度传感器，其特征在于：包括底座、固设于所述底座上的第一单模光纤、一端可沿自身长度延伸方向活动的套设于所述第一单模光纤上的空心石英套管、固定的穿设于所述空心石英套管另一端中的第二单模光纤，所述第一单模光纤和所述第二单模光纤在所述空心石英套管中具有第一间隙；所述光纤F‑P腔湿度传感器还包括连接在所述空心石英套管上的湿敏机构，所述湿敏机构，用于在湿度增加时驱动所述空心石英套管朝向所述第一单模光纤运动；还用于在湿度减少时驱动所述空心石英套管背向所述第一单模光纤运动；所述第一单模光纤的折射率与所述第二单模光纤的折射率相同。

【技术特征摘要】
1.一种光纤F-P腔湿度传感器，其特征在于：包括底座、固设于所述底座上的第一单模光纤、一端可沿自身长度延伸方向活动的套设于所述第一单模光纤上的空心石英套管、固定的穿设于所述空心石英套管另一端中的第二单模光纤，所述第一单模光纤和所述第二单模光纤在所述空心石英套管中具有第一间隙；所述光纤F-P腔湿度传感器还包括连接在所述空心石英套管上的湿敏机构，所述湿敏机构，用于在湿度增加时驱动所述空心石英套管朝向所述第一单模光纤运动；还用于在湿度减少时驱动所述空心石英套管背向所述第一单模光纤运动；所述第一单模光纤的折射率与所述第二单模光纤的折射率相同。2.根据权利要求1所述的一种光纤F-P腔湿度传感器，其特征在于：所述第一单模光纤、所述第二单模光纤、所述空心石英套管均同轴延伸；所述第一单模光纤的直径、所述第二单模光纤的直径、所述空心石英套管的内径相同。3.根据权利要求1所述的一种光纤F-P腔湿度传感器，其特征在于：所述湿敏机构包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东红，任罡，陈志勇，贾俊，
申请(专利权)人：苏州德睿电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32