一种双参量光纤传感模块、系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双参量光纤传感模块、系统及测量方法，属于光纤领域；双参量光纤传感系统具体包括：顺次连接的宽带光源、双参量光纤传感模块和光谱分析仪；宽带光源将入射光束传输至双参量光纤传感模块，双参量光纤传感模块发生基于反谐振光参与的MZ干涉，光谱分析仪用于接收输出光束，并解调输出光束中加载的温度信息和应力信息。双参量光纤传感模块包括顺次熔接的第一单模光纤、第一多模光纤、毛细管、第二多模光纤、第二单模光纤；该传感模块的原理是毛细管空气孔中的反谐振光束和包层中的包层光束发生MZ干涉；本发明专利技术仅通过光纤熔接机就能完成制作，结构简单紧凑，易于制作，可重复性和稳定性均较好。

A dual parameter optical fiber sensing module, system and measurement method

【技术实现步骤摘要】
一种双参量光纤传感模块、系统及测量方法
本专利技术属于光纤领域，更具体地，涉及一种双参量光纤传感模块、系统及测量方法。
技术介绍
与传统的电子传感器相比，光纤传感器因具有体积小、耐高温、响应速度快、抗电磁干扰、适应苛刻环境下测试等优点，受到了许多学者和科研人员的青睐，被广泛应用于物理、化学等领域。近年来，随着实际应用需求的增加，研究者们开始致力于多参量光纤传感技术研究，而能够实现双参量测量的光纤传感器更是层出不穷。尤其值得一提的是，光纤传感器能够同时测量温度和应变，在环境监测、土木工程和石油测井等诸多领域具有广泛的应用价值和重要的研究意义。当前用于温度、应变双参量测量的光纤传感器通常是将布拉格光纤光栅与多模光纤、光纤FP腔等结构级联制备而成。而上述传感器主要通过级联后产生的两个不同谐振峰来实现温度和应变的同时测量。但对光纤光栅刻写技术要求相对较高，往往需要用到飞秒激光器或者相位掩膜板等昂贵且复杂的技术设备，成本太高，并且上述光纤传感器的温度灵敏度也相对较低，应力承受范围有限，很难应用于实际工业生产之中。考虑到刻蚀光栅的成本，研究者们更偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双参量光纤传感模块，其特征在于，包括顺次熔接的第一单模光纤(31)、第一多模光纤(32)、毛细管(33)、第二多模光纤(34)和第二单模光纤(35)；/n所述第一单模光纤(31)用于接收入射光束，并将其传输至所述第一多模光纤(32)；所述第一多模光纤(32)用于将入射光束转换为多模式从而使其进入所述毛细管(33)后分为反谐振光束和包层光束；所述毛细管(33)空气孔中的反谐振光束和包层中的包层光束发生MZ干涉；所述第二多模光纤(34)用于将反谐振光束和包层光束发生MZ干涉产生的光束耦合至所述第二单模光纤(35)；/n其中，所述第一多模光纤(32)和第二多模光纤(34)的芯径(21)大于所...

【技术特征摘要】
1.一种双参量光纤传感模块，其特征在于，包括顺次熔接的第一单模光纤(31)、第一多模光纤(32)、毛细管(33)、第二多模光纤(34)和第二单模光纤(35)；
所述第一单模光纤(31)用于接收入射光束，并将其传输至所述第一多模光纤(32)；所述第一多模光纤(32)用于将入射光束转换为多模式从而使其进入所述毛细管(33)后分为反谐振光束和包层光束；所述毛细管(33)空气孔中的反谐振光束和包层中的包层光束发生MZ干涉；所述第二多模光纤(34)用于将反谐振光束和包层光束发生MZ干涉产生的光束耦合至所述第二单模光纤(35)；
其中，所述第一多模光纤(32)和第二多模光纤(34)的芯径(21)大于所述毛细管(33)的空气孔芯径(22)。


2.根据权利要求1所述的双参量光纤传感模块，其特征在于，所述第一多模光纤(32)和第二多模光纤(34)的芯径(21)为50μm，数值孔径为0.22；所述毛细管(33)的空气孔芯径(22)为30μm，包层厚度(23)为47.5μm。


3.一种双参量光纤传感系统，包括顺次连接的宽带光源(41)、双参量光纤传感模块(42)和光谱分析仪(43)；
所述宽带光源(41)将入射光束传输至所述双参量光纤传感模块(42)，所述双参量光纤传感模块(42)发生基于反谐振光参与的MZ干涉，所述光谱分析仪(43)用于接收输出透射光束，并解调输出光谱中加载的温度信息和应力信息；
所述输出光谱同时具有常规MZ干涉产生的梳状谱和反谐振光谱的特征。


4.根据权利要求3所述的双参量光纤传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏历，徐振翔，左国猛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42