本发明专利技术提供一种光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统，其包括光源，光子晶体光纤折射率温度传感器以及光功率计，所述的光源发出的光耦合到该光子晶体光纤折射率温度传感器中，该光子晶体光纤折射率温度传感器对光线进行折射，该光功率计测量该光子晶体光纤折射率温度传感器中的出光的光强，通过光子晶体光纤折射率温度传感器的光强变化来测量温度。该光子晶体光纤折射率温度传感器测量是在光子晶体光纤中通过填充折射率温度敏感的介质，当温度变化时光子晶体光纤中光场强度分布发生变化，引起光的传输损耗变化，通过光纤输出的光功率的改变来测量温度，大大提高了光子晶体光纤折射率温度传感器的灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种温度传感器，特别是涉及利用光子晶体光纤包层的折 射率调制制成的光子晶体光纤折射率温度传感器。
技术介绍
光纤纤芯和包层的折射率差决定了数值孔径，控制光纤的损耗。光纤 的数值孔径受到温度的调制，即光纤的集光能力受环境温度的调制，经光 电检测系统解调后，即可得到被测物的温度值。折射率光纤温度传感器就 是根据光纤包层折射率随温度变化会？ 1起传输光能损耗变化的原理而制成 的温度传感器，通过测量光纤输出的光功率的改变来测量温度。传统的折射率光纤温度传感器通常是先将石英包层腐蚀掉，换以折射 率温度敏感的材料替代包层，制作光纤温度传感头(张鸿安，沈为民，光纤温度传感器高聚物传感介质的研究，光电子*激光，1996, 7 ( 6 ): 337—340),其缺点是腐蚀工艺复杂，腐蚀深度难以控制；或者将二根光纤 熔接在一起制作光纤温度传感头，如技术专利(申请号92229667.7), 是采用 一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在二根熔接在一起 的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面后由另一根光纤输出。由于 是将两根光纤熔接在一起，也需要对光纤进行破坏，传感器的一致性很难 控制。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了 一种基于通过测量光学 信息来测量温度的光子晶体光纤折射率温度传感器。本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于通过测量光学 信息来测量温度的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种光子晶体光纤， 其包括纤芯以及在纤芯周围沿着轴向排列微小气孔，该微小气孔中填充有 折射率温度敏感物质。本专利技术解决进一步技术问题的方案是所述的微小气孔排列结构以及其内部填充的物质的折射率随测试要求设置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种光子晶体光纤 折射率温度传感器测量系统，其包括光源，光子晶体光纤折射率温度传感 器以及光功率计，所述的光源发出的光耦合到该光子晶体光纤折射率温度 传感器中，该光子晶体光纤折射率温度传感器对光线进行折射，该光功率 计测量该光子晶体光纤折射率温度传感器中的出光的光强，通过光子晶体 光纤折射率温度传感器的光强变化来测量温度。本专利技术解决进一步技术问题的方案是光源可以选用激光器或发光二 极管。本专利技术解决进一步技术问题的方案是所述的光子晶体光纤折射率温 度传感器包括纤芯以及在纤芯周围沿着轴向排列微小气孔。本专利技术解决进一步技术问题的方案是该微小气孔中的填充有折射率 温度每文感物质。本专利技术解决进一步技术问题的方案是所述的微小气孔排列结构以及 其内部填充的物质随测试要求设置。本专利技术解决进一步技术问题的方案是所述的光子晶体光纤折射率温 度传感器内填充折射率温度敏感的物质，改变光子晶体光纤折射率温度传 感器的温度特性，提高光子晶体光纤折射率温度传感器的灵敏度。相较于现有技术，该光子晶体光纤折射率温度传感器是在光子晶体光 纤中通过填充折射率温度敏感的介质，根据光子晶体光纤中光的传输特性 与温度的关系，利用填充物折射率的温度系数与光子晶体光纤材料不同， 当温度变化时光子晶体光纤中光场强度分布发生变化，引起光的传输损耗 变化，通过光纤输出的光功率的改变来测量温度，大大提高了光子晶体光 纤折射率温度传感器的灵敏度。附图说明图1是本专利技术的光子晶体光纤折射率温度传感器的结构示意图。 图2是本专利技术的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统的结构示 意图。具体实施方式本专利技术提供一种光子晶体光纤折射率温度传感器，其是在光子晶体光 纤微孔中填充折射率温度敏感的介质，当温度变化时光子晶体光纤中光场 强度分布发生变化，引起光的传输损耗变化，通过测量光学信息来测量温 度的一种光纤温度传感器。请参阅图1，是本专利技术的光子晶体光纤折射率温度传感器的光纤截面 原理示意图。所述的光子晶体光纤折射率温度传感器，其包括纤芯11以及在纤芯周围沿着轴向规则排列微小气孔21。通过这些微小气孔21对光的约束，实 现光在光纤中的传导。光子晶体光纤折射率温度传感器与普通光纤温度传 感器在结构上的差别决定了其单才莫特性、色散特性和非线性特性等方面与 普通光纤有着显著的差异。该光子晶体光纤折射率温度传感器的另外一个 重要特性是，由于可以在光子晶体光纤中的微小气孔中的填充折射率温度 敏感的物质，这样可以增加传输光与气体或液体的作用长度，并且可以根 据需要调整光子晶体光纤的结构参数，对光子晶体光纤折射率温度传感器 进行自由设计。本专利技术是在光子晶体光纤折射率温度传感器填充折射率温 度敏感的物质，改变光子晶体光纤的温度特性，提高光纤温度传感器.的灵 敏度。请参阅图2，是本专利技术的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统结 构示意图。该光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统包括光源21,光子晶体光 纤折射率温度传感器22以及光探测器23。工作时，将填充了折射率温度敏感物质的光子晶体光纤置于温度场中，如图中的箭头所示，光源21发出的光经耦合到光子晶体光纤折射率温度传 感器22中，用光探测器23测量光的强度，温度的变化会引起光的传输损 耗变化，,人而实现对温度的测量。本专利技术的有益效果是，该光子晶体光纤折射率温度传感器以及测量系 统是在光子晶体光纤中通过填充折射率温度敏感的介质，根据光子晶体光 纤中光的传输特性与温度的关系，利用填充物折射率的温度系数与光子晶 体光纤材料不同，当温度变化时光子晶体光纤中光场强度分布发生变化， 引起光的传输损耗变化，通过光纤输出的光功率的改变来测量温度。明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。权利要求1.一种光子晶体光纤折射率温度传感器，其特征在于其包括纤芯以及在纤芯周围沿着轴向排列微小气孔，该微小气孔中的填充有折射率温度敏感物质。2. 根据权利要求1所述的光子晶体光纤折射率温度传感器，其特征在 于所述的微小气孔排列结构以及其内部填充的物质随测试要求设置。3. —种光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统，其特征在于其包 括光源，光子晶体光纤折射率温度传感器以及光功率计，所述的光源发出 的光耦合到该光子晶体光纤折射率温度传感器中，该光子晶体光纤折射率 温度传感器对光线进行折射，该光功率计测量该光子晶体光纤折射率温度 传感器中的出光的光强，通过光子晶体光纤折射率温度传感器的光强变化 来测量温度。4. 根据权利要求3所述的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统， 其特征在于光源可以选用激光器或发光二极管。5. 根据权利要求3所述的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统， 其特征在于所述的光子晶体光纤折射率温度传感器包括纤芯以及在纤芯 周围沿着轴向排列微小气孔。6. 根据权利要求5所述的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统， 其特征在于该樣i小气孔中的填充有折射率温度敏感物质。7. 根据权利要求6所述的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统， 其特征在于所述的微小气孔排列结构以及其内部填充的物质的折射率随 测试要求设置。8. 根据权利要求7所述的光子晶体光纤折射率温度传感器测量系统， 其特征在于所述的光子晶体光纤折射率温度传感器内填充本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光子晶体光纤折射率温度传感器，其特征在于：其包括纤芯以及在纤芯周围沿着轴向排列微小气孔，该微小气孔中的填充有折射率温度敏感物质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李学金，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。