The invention provides a Mach Zehnder interferometer on a cavity suspension channel optical fiber line, which comprises a broadband light source, a sensing head and a spectrum analyzer. The sensing head consists of a femtosecond laser to write a microring on the end face of a single-mode optical fiber at both ends and melt it. It is characterized by femtosecond laser etching of the micro ring structure, high temperature generated by fusion discharge makes the air in the ring structure expand, and then extrudes the fiber core to form a suspension channel in the cavity. Because the channel size is very thin about 3 \u03bc m, part of the light is transmitted along the channel, part of the light is transmitted from the air cavity, and the last two beams are coupled back to the single-mode core. The light of the broadband light source is transmitted to the spectrum analyzer through the sensor head to form a Mach Zehnder interferometer. The measured environmental parameters can be calculated by measuring the wavelength or intensity drift of the characteristic peak of the transmission spectrum. The invention has the advantages of firm device, simple preparation and the like, and can be used for measuring temperature, strain, air pressure, humidity and refractive index.
【技术实现步骤摘要】
一种空腔悬浮通道型光纤线上马赫-曾德干涉仪
本专利技术提供了一种空腔悬浮通道型光纤线上马赫-曾德干涉仪,属于光纤传感技术。
技术介绍
光纤传感器相对于传统传感器来说,其具有极高的灵敏度和分辨率,频带范围很宽,动态范围很大,不受电磁场干扰等优点,近年来在国防军事部、科研部门以及制造工业、能源工业、医疗等科学研究领域中都得到实际应用。传感器的发展趋势是灵敏、精确、适用性强、小巧和智能化。在众多光纤传感器中,基于马赫-曾德的光纤传感器发展迅速,成为了光纤传感器研究领域的一个重要分支,广泛应用于结构内应变、应力、温度、压力、形变、振动和位移等物理量连续实时的安全检测,还可用于复合材料的固化状态的监测等。对于飞机、舰船、建筑等安全使用及完整性检测具有重要意义。目前,各种新颖的马赫-曾德干涉仪及其制作方法也层出不穷,如基于内部具有空腔的微锥形光纤,错位熔接的光纤,光纤光栅和特种光纤等。以上所述均有很大不足,内置气腔设备很脆弱,坚固性差;光纤纤芯错位熔接其重复性难以实现,并且手动组装需要大量时间;光纤光栅写入过程复杂,成本较高,且其结构的不稳定性在一定程度上限制了其应用;特殊光纤价格昂贵。此外,它们的自由光谱范围(FSR)难以精确控制。为了克服这些缺点,我们需要采用新的技术来制作光纤传感器件。光纤线上干涉仪是一种具有高灵敏度的有吸引力的微型和多功能光纤传感设备,已经开发了各种类型的光纤在线干涉仪配置,例如法布里-珀罗干涉仪(FPI),迈克尔逊干涉仪(MI)和马赫-曾德干涉仪(MZI)。MZI制造相对容易,结构灵活,灵敏度极 ...
【技术保护点】
1.一种空腔悬浮通道型光纤线上马赫-曾德干涉仪,包括宽带光源,传感头,光谱分析仪,其连接方式为:传感头一端与宽带光源连接,另一端和光谱分析仪相连接;其特征在于:飞秒激光刻写微环结构,熔接放电产生的高温使环形结构内的空气膨胀,进而挤压纤芯形成空腔内悬浮通道。/n
【技术特征摘要】
1.一种空腔悬浮通道型光纤线上马赫-曾德干涉仪,包括宽带光源,传感头,光谱分析仪,其连接方式为:传感头一端与宽带光源连接,另一端和光谱分析仪相连接;其特征在于:飞秒激光刻写微环结构,熔接放电产生的高温使环形结构内的空气膨胀,进而挤压纤芯形成空腔内悬浮通道。
2.根据权利要求1所述一种空腔悬浮通道型光纤线上马赫-曾德干涉仪装置,其特征在于:飞秒激光刻写微环结构,两个微环结构熔融对接,熔接放电...
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