本发明专利技术公开了一种光纤传感装置，光产生部用于产生相干的第一模式光和第二模式光并将光入射到第一光纤内，第二光纤沿径向依次包括能够独立传播光的第一传播层以及能够独立传播光的第二传播层，第一光纤内传播的第一模式光进入第二光纤的第一传播层独立传播以及第一光纤内传播的第二模式光进入第二光纤的第二传播层独立传播，且第一模式光和第二模式光汇合进入第三光纤而发生干涉，测量部用于获取第三光纤输出光的干涉图。本光纤传感装置中第一模式光和第二模式光始终在同一根光纤内传播，始终处于相同环境，因此能够消除环境因素对测量结果的影响，能够提高测量过程中的灵敏度和测量结果的准确性。本发明专利技术还公开一种探测系统。
An optical fiber sensing device and detection system
【技术实现步骤摘要】
一种光纤传感装置及探测系统
本专利技术涉及光纤传感
，特别是涉及一种光纤传感装置。本专利技术还涉及一种探测系统。
技术介绍
马赫-增德尔干涉仪是一种典型的双光束干涉仪，可以用来观测由单一光源发出的光经过两个不同路径之后相位差的变化情况。请参考图1，典型的马赫-增德尔干涉仪包括一光纤入射端、一光纤出射端、第一耦合器11、第二耦合器12以及并列连接在第一耦合器11和第二耦合器12之间的两光纤臂，在这两根光纤臂中一根光纤13用于正常传播光，称为参考臂，而另一根光纤14会暴露在外界环境中受到外界环境的影响称为干涉臂。当相干光束由光源10发出，通过入射光纤后，会在第一耦合器11处分束，分别进入参考臂13和暴露在环境中的干涉臂14，然后两路光束在第二耦合器12处汇聚，由于干涉臂14处于待检测环境中，因此其内传输光的相位信息会随着环境的变化而发生变化，从而改变两光纤臂中光的相位差，输出光也就会随着干涉臂14所处环境参量的变化而发生变化，通过出射光纤之后，光进入到探测器15，从探测器15上能够得到光谱变化，进而获得环境参量的变化。然而现有这种马赫-增德尔干涉仪在实际使用过程中，由于很难保证两光纤臂所处环境除被测环境参量之外的其它因素保持一致，因此会造成测量结果存在误差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光纤传感装置，与现有技术相比能够消除环境因素对测量结果的影响，能够提高测量过程中的灵敏度和测量结果的准确性。本专利技术还提供一种探测系统。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：<br>一种光纤传感装置，包括光产生部、第一光纤、第二光纤、第三光纤和测量部，所述光产生部用于产生相干的第一模式光和第二模式光并将光入射到所述第一光纤内，所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤依次连接；所述第二光纤沿径向依次包括能够独立传播光的第一传播层以及能够独立传播光的第二传播层，所述第一光纤内传播的第一模式光进入所述第二光纤的第一传播层独立传播以及所述第一光纤内传播的第二模式光进入所述第二光纤的第二传播层独立传播，且第一模式光和第二模式光汇合进入所述第三光纤而发生干涉，所述测量部用于获取所述第三光纤输出光的干涉图。优选的，所述第二光纤以第一传播层中心与所述第一光纤的芯层中心偏离与所述第一光纤连接，所述第二光纤以第一传播层中心与所述第三光纤的芯层中心偏离与所述第三光纤连接。优选的，所述第二光纤的第一传播层包括芯层和内包层，所述第二光纤的第二传播层包括下陷层和外包层，所述第二光纤的所述芯层、所述内包层、所述下陷层和所述外包层沿所述第二光纤径向依次排布，所述芯层的折射率大于所述内包层的折射率且所述芯层的折射率大于所述外包层的折射率，所述下陷层的折射率小于所述内包层的折射率且所述下陷层的折射率小于所述外包层的折射率。优选的，所述第二光纤的所述内包层折射率与所述外包层折射率一致。优选的，所述第二光纤的所述第二传播层裸露于外界环境。优选的，所述第一光纤包括单模光纤，或者所述第三光纤包括单模光纤。优选的，所述第二光纤与所述第一光纤熔接，或者所述第三光纤与所述第二光纤熔接。优选的，所述测量部包括CCD。优选的，所述光产生部包括激光器。一种探测系统，包括以上所述的光纤传感装置。由上述技术方案可知，本专利技术所提供的一种光纤传感装置包括光产生部、第一光纤、第二光纤、第三光纤和测量部，光产生部产生相干的第一模式光和第二模式光并将光入射到第一光纤内，第一光纤、第二光纤和第三光纤依次连接，其中第二光纤沿径向依次包括能够独立传播光的第一传播层以及能够独立传播光的第二传播层，第一光纤内传播的第一模式光进入第二光纤的第一传播层独立传播以及第一光纤内传播的第二模式光进入第二光纤的第二传播层独立传播，且第一模式光和第二模式光汇合进入第三光纤而发生干涉，测量部获取第三光纤输出光的干涉图。由于不同模式光在光纤内传播时折射率不同，当受到相同的环境参量变化影响时，不同模式光的特征物理量的改变不相同，当不同模式光汇合发生干涉，根据干涉图的变化能够获得环境参量的变化情况。本专利技术光纤传感装置中第一模式光和第二模式光始终在同一根光纤内传播，始终处于相同环境，因此能够消除环境因素对测量结果的影响，能够提高测量过程中的灵敏度和测量结果的准确性。本专利技术提供的一种探测系统，能够达到上述有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有马赫-增德尔干涉仪的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种光纤传感装置的示意图；图3为本专利技术实施例的光纤传感装置第一光纤、第二光纤和第三光纤的连接示意图；图4为本专利技术实施例的光纤传感装置中第二光纤的折射率分布图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种光纤传感装置，包括光产生部、第一光纤、第二光纤、第三光纤和测量部，所述光产生部用于产生相干的第一模式光和第二模式光并将光入射到所述第一光纤内，所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤依次连接；所述第二光纤沿径向依次包括能够独立传播光的第一传播层以及能够独立传播光的第二传播层，所述第一光纤内传播的第一模式光进入所述第二光纤的第一传播层独立传播以及所述第一光纤内传播的第二模式光进入所述第二光纤的第二传播层独立传播，且第一模式光和第二模式光汇合进入所述第三光纤而发生干涉，所述测量部用于获取所述第三光纤输出光的干涉图。相干的第一模式光和第二模式光是指频率相同、振动方向相同且相位差恒定的两部分光。第二光纤沿径向依次包括第一传播层和第二传播层，进入第二光纤第一传播层的光能够独立地在第一传播层内传播，而不会进入第二传播层。进入第二光纤第二传播层的光能够独立地在第二传播层内传播，而不会进入第一传播层。光产生部产生的第一模式光和第二模式光进入第一光纤内，沿第一光纤传播，到达第一光纤与第二光纤的连接处时，第一模式光进入第二光纤的第一传播层内传播，第二模式光进入第二光纤的第二传播层内，通过第二光纤的第二传播层沿第二光纤传播。而后沿第二光纤传播的第一模式光和第二模式光汇合进入第三光纤，两种模式光汇合发生干涉。由于不同模式光在光纤内传播时折射率不同，当受到相同的环境参量变化影响时，不同模式光的特征物理量的改变不相同，当不同模式光汇合发生干涉，根据干涉图的变化能够获得环境参量的变化情况，从而根据本光纤传感装置的测量部获得的干涉本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤传感装置，其特征在于，包括光产生部、第一光纤、第二光纤、第三光纤和测量部，所述光产生部用于产生相干的第一模式光和第二模式光并将光入射到所述第一光纤内，所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤依次连接；/n所述第二光纤沿径向依次包括能够独立传播光的第一传播层以及能够独立传播光的第二传播层，所述第一光纤内传播的第一模式光进入所述第二光纤的第一传播层独立传播以及所述第一光纤内传播的第二模式光进入所述第二光纤的第二传播层独立传播，且第一模式光和第二模式光汇合进入所述第三光纤而发生干涉，所述测量部用于获取所述第三光纤输出光的干涉图。/n
【技术特征摘要】
1.一种光纤传感装置，其特征在于，包括光产生部、第一光纤、第二光纤、第三光纤和测量部，所述光产生部用于产生相干的第一模式光和第二模式光并将光入射到所述第一光纤内，所述第一光纤、所述第二光纤和所述第三光纤依次连接；
所述第二光纤沿径向依次包括能够独立传播光的第一传播层以及能够独立传播光的第二传播层，所述第一光纤内传播的第一模式光进入所述第二光纤的第一传播层独立传播以及所述第一光纤内传播的第二模式光进入所述第二光纤的第二传播层独立传播，且第一模式光和第二模式光汇合进入所述第三光纤而发生干涉，所述测量部用于获取所述第三光纤输出光的干涉图。
2.根据权利要求1所述的光纤传感装置，其特征在于，所述第二光纤以第一传播层中心与所述第一光纤的芯层中心偏离与所述第一光纤连接，所述第二光纤以第一传播层中心与所述第三光纤的芯层中心偏离与所述第三光纤连接。
3.根据权利要求1所述的光纤传感装置，其特征在于，所述第二光纤的第一传播层包括芯层和内包层，所述第二光纤的第二传播层包括下陷层和外包层，所述第二光纤的所述芯层、所述内包层、所述下陷层和所述外包层沿所述第二光...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱钱生，杨郭杰，叶阳，曹珊珊，刘志忠，薛济萍，薛驰，
申请(专利权)人：中天科技光纤有限公司，江东科技有限公司，江苏中天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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