一种光栅光纤电场探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光栅光纤电场探测装置，包括光栅光纤、第一光纤、第二光纤、第一施力部、第二施力部，光栅光纤的两端分别连接第一光纤和第二光纤，第一施力部固定在第一光纤和光栅光纤的连接处，第二施力部固定在第二光纤和光栅光纤的连接处，光栅光纤内设有空腔，空腔内填充有机共轭聚合物材料。本发明专利技术具有电场探测灵敏度高的优点。另外，本发明专利技术还具有电场探测准确度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种光栅光纤电场探测装置
本专利技术涉及电场探测领域，具体涉及一种光栅光纤电场探测装置。
技术介绍
电场的测量不仅对导弹、航空器、火箭发射等军工意义重大，而且对城市环境污染、炼油厂、超净实验室、储油站等民用地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的尺寸大，探索基于新原理的电场探测技术对减小电场测量装置的尺寸具有重要意义。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术提供了一种光栅光纤电场探测装置，包括光栅光纤、第一光纤、第二光纤、第一施力部、第二施力部，光栅光纤的两端分别连接第一光纤和第二光纤，第一施力部固定在第一光纤和光栅光纤的连接处，第二施力部固定在第二光纤和光栅光纤的连接处，光栅光纤内设有空腔，空腔内填充有机共轭聚合物材料。更进一步地，有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。更进一步地，空腔为圆柱形，空腔的轴线沿光栅光纤方向。更进一步地，空腔的个数为两个。更进一步地，两个空腔平行。更进一步地，空腔贯穿光栅光纤。更进一步地，第一光纤、第二光纤、光栅光纤为单模光纤。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种光栅光纤电场探测装置，包括光栅光纤、第一光纤、第二光纤、第一施力部、第二施力部，光栅光纤的两端分别连接第一光纤和第二光纤，第一施力部固定在第一光纤和光栅光纤的连接处，第二施力部固定在第二光纤和光栅光纤的连接处，光栅光纤内设有空腔，空腔内填充有机共轭聚合物材料。应用时，首先在无电场的空间，在第一施力部和第二施力部之间施加固定的压力，测量光栅光纤的透射特性；然后，将本专利技术置于待测电场空间内，同时应用红外线加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，保持第一施力部和第二施力部之间的压力不变，重新测量光栅光纤的透射特性。根据前后光栅光纤透射特性的变化，确定待测电场。在此过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，不仅改变了空腔内的介电环境，而且改变了光栅光纤的整体长度和周期长度，从而更多地改变了光栅光纤的透射特性。因此，本专利技术具有电场探测灵敏度高的优点。另外，本专利技术在光栅光纤内部设置有机共轭聚合物材料，湿度等外界环境对光栅光纤透射特性的影响小，因此，本专利技术还具有电场探测准确度高的优点。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是一种光栅光纤电场探测装置的示意图。图2是又一种光栅光纤电场探测装置的示意图。图中：1、光栅光纤；2、第一光纤；3、第二光纤；4、第一施力部；5、第二施力部；6、空腔。具体实施方式为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。实施例1本专利技术提供了一种光栅光纤电场探测装置，如图1所示，包括光栅光纤1、第一光纤2、第二光纤3、第一施力部4、第二施力部5。第一光纤2、第二光纤3、光栅光纤1为单模光纤。光栅光纤1的两端分别连接第一光纤2和第二光纤3。具体地，光栅光纤1的两端可以采用熔接的方法连接第一光纤2和第二光纤3。第一施力部4固定在第一光纤2和光栅光纤1的连接。具体地，第一施力部4环绕第一光纤2和光栅光纤1的连接部。第二施力部5固定在第二光纤3和光栅光纤1的连接处。具体地，第二施力部5环绕第二光纤3和光栅光纤1的连接部。光栅光纤1内设有空腔6。空腔6为圆柱形，空腔6的轴线沿光栅光纤1方向。空腔6内填充有机共轭聚合物材料。有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。加热时，聚3-己基噻吩的微观形貌更容易被待测电场调控。应用时，首先在无电场的空间，在第一施力部4和第二施力部5之间施加固定的压力，测量光栅光纤1的透射特性；具体地，激光光源发出连续谱激光，连续谱激光耦合进入第一光纤2，然后连续谱激光进入光栅光纤1，再进入第二光纤3，应用探测器探测从第二光纤3出射的激光光谱，从而获得光栅光纤1的透射特性。然后，将本专利技术置于待测电场空间内，同时应用红外线加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，保持第一施力部4和第二施力部5之间的压力不变，重新测量光栅光纤1的透射特性。根据前后光栅光纤1透射特性的变化，确定待测电场。加热的温度大于130摄氏度，持续的时间大于30分钟，以便于有机共轭聚合物材料的微观结构充分改变。在此过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，不仅改变了空腔6内的介电环境，而且改变了光栅光纤1的整体长度和周期长度，从而更多地改变了光栅光纤1的透射特性。因此，本专利技术具有电场探测灵敏度高的优点。另外，本专利技术在光栅光纤1内部设置有机共轭聚合物材料，湿度等外界环境对光栅光纤1透射特性的影响小，因此，本专利技术还具有电场探测准确度高的优点。实施例2在实施例1的基础上，如图2所示，空腔6贯穿光栅光纤1，空腔6的个数为两个，两个空腔6平行。这样一来，在两个空腔6形成间隔的区域。两个空腔6中有机共轭聚合物材料分子链的方向严重地影响两个空腔6内光场的耦合，从而严重地影响光栅光纤1的有效折射率，所以当有机共轭聚合物材料分子链方向改变时，光栅光纤1的透射特性发生严重的改变，从而更进一步地提高电场探测的灵敏度。更进一步地，空腔间的距离小于100纳米，以增强两空腔6内光场的耦合。实施例3在实施例1的基础上，空腔6沿光栅光纤1方向，空腔6的直径周期性设置，空腔6直径设置的周期与光栅光纤1的周期相同。在光栅光纤1的低折射率处，空腔6的直径大；在光栅光纤1的高折射率处，空腔6的直径小。这样一来，当空腔6内的有机共轭聚合物材料分子链方向改变时，也就是有机共轭聚合物材料的有效折射率改变时，光栅光纤1的共振波长改变更多，从而实现更高灵敏度的电场探测。以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，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
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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光栅光纤电场探测装置，其特征在于，包括光栅光纤、第一光纤、第二光纤、第一施力部、第二施力部，所述光栅光纤的两端分别连接所述第一光纤和所述第二光纤，所述第一施力部固定在所述第一光纤和所述光栅光纤的连接处，所述第二施力部固定在所述第二光纤和所述光栅光纤的连接处，所述光栅光纤内设有空腔，所述空腔内填充有机共轭聚合物材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种光栅光纤电场探测装置，其特征在于，包括光栅光纤、第一光纤、第二光纤、第一施力部、第二施力部，所述光栅光纤的两端分别连接所述第一光纤和所述第二光纤，所述第一施力部固定在所述第一光纤和所述光栅光纤的连接处，所述第二施力部固定在所述第二光纤和所述光栅光纤的连接处，所述光栅光纤内设有空腔，所述空腔内填充有机共轭聚合物材料。


2.如权利要求1所述的光栅光纤电场探测装置，其特征在于：所述有机共轭聚合物材料为聚3-己基噻吩。


3.如权利要求2所述的光栅光纤电场探测装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：彭彦莉，
类型：发明
国别省市：陕西;61