一种基于级联保偏光纤的复合传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于级联保偏光纤的复合传感器，包括顺次连接的第一光纤、多模光纤、第一保偏光纤、无芯光纤和第二保偏光纤，优选地，所述第一光纤为单模光纤，所述第一保偏光纤、第二保偏光纤均包括两个纤芯，本实用新型专利技术偏振态稳定、成本低、探测精度高。探测精度高。探测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于级联保偏光纤的复合传感器


[0001]本技术涉及光纤复合传感，具体涉及一种基于级联保偏光纤的复合传感器。

技术介绍

[0002]目前利用光纤进行生物医学传感探测的传感器主要包括干涉型传感器、光栅型传感器、拉曼或布里渊散射分布式的传感器，通常用于短距离、小范围的探测，然而，在实际应用过程时，传感器连接在使用者的身体表面，采集诸如振动、温度、应力等参量，每个参量对应一相应的指标，通过将所有参量综合后才能得出准确的结果。此外，光纤传感器在探测过程中的芯内光信号的偏振态需要保证稳定不变。因此，要求在测量过程中，各个参量必须同时探测并且互不干扰，偏振态稳定。但是，现有的光纤在使用时，环境因素容易相互产生干扰，偏振态的不稳定性也导致结果的准确性较低。

技术实现思路

[0003]为改善上述技术问题，本技术提供一种基于级联保偏光纤的复合传感器，其包括顺次连接的第一光纤、多模光纤、第一保偏光纤、无芯光纤和第二保偏光纤，优选地，所述第一光纤为单模光纤，更优选地，所述第一光纤和多模光纤熔接，多模光纤和第一保偏光纤熔接，第一保偏光纤和无芯光纤熔接，无芯光纤和第二保偏光纤熔接。
[0004]优选地，所述第一保偏光纤、第二保偏光纤均包括两个个纤芯，更优选地，第一保偏光纤包括第一快轴侧偏纤芯和第一慢轴侧偏纤芯，第一快轴侧偏纤芯和第一慢轴侧偏纤芯沿第一保偏光纤的中心线对称设置；第二保偏光纤包括第二快轴侧偏纤芯和第二慢轴侧偏纤芯，第二快轴侧偏纤芯和第二慢轴侧偏纤芯沿第二保偏光纤的中心线对称设置。
[0005]优选地，所述多模光纤纤芯折射率与第一光纤纤芯折射率不同。
[0006]根据本技术的实施方案，所述复合传感器还包括光源，所述光源用于提供宽带光信号。
[0007]优选地，所述光源通过光纤耦合器与第一光纤连接。
[0008]优选地，所述光纤耦合器通过第二光纤与第一光纤连接，所述第二光纤为单模光纤。
[0009]所述第一光纤中的耦合光信号在第一光纤与第二光纤的熔接面耦合成第一基模光信号并在第二光纤的纤芯中传输，所述第二光纤中的第一基模光信号通过多模光纤时，被耦合成第二基模光信号和第三基模光信号，所述第二基模光信号和第三基模光信号在多模光纤与第一保偏光纤的熔接面时，耦合成第一保偏光信号和第二保偏光信号并在第一保偏光纤内传输，在第一保偏光纤和无芯光纤的熔接面被耦合成第一透射信号和第二透射信号并在无芯光纤内传输，在无芯光纤与第二保偏光纤的熔接面被耦合成第三保偏光信号和第四保偏光信号并在第二保偏光纤内传输。
[0010]当待测部位产生振动、温度、曲率和应力变化时，无芯光纤内的光信号相位发生相应的改变，由于无芯光纤与第二保偏光纤的熔接，进入第二保偏光纤的第三保偏光信号和
第四保偏光信号的偏振态不变，因此，能够实现信号的偏振态无损传感，得到的信号精确度较高。
[0011]每个级联保偏光纤复合传感器均能同时独立地进行震动、温度、应力的测定，因此，若干级联保偏光纤复合传感器能够实现多个关联部位的多个数据测定，且探测光信号偏振态保持不变。
[0012]有益效果
[0013](1)本技术中基于级联保偏光纤的复合传感器包括多模光纤、保偏光纤和无芯光纤，在使用时，保偏光纤中的探测参量相互独立，具有同时探测振动和温度、温度和应力或者振动和曲率的特性，与目前公开的利用单模光纤传输信息的方式相比具有稳定性高、传输信息种类多、信号偏振态稳定的优点；同时，本技术中的光纤之间的连接均利用光纤熔接机将单模光纤纤芯和多模光纤纤芯、保偏光纤进行熔接，相比较目前公开的制作内部纤芯长度不同的多芯光纤进行前向监测技术相比，具有研制简单、偏振态稳定、成本低、探测精度高的优点。
[0014](2)本技术中基于级联保偏光纤的复合传感器，将多模光纤、保偏光纤和无芯光纤集成在一个监测装置中，相互独立，可根据实际的应用需求灵活选择所需要的监测方式；能够实时探测多参量，满足生物医学监测、工业探测等实际需求，较目前市场上的布里渊散射监测装置与前向监测技术具有偏振态稳定、成本低、监测量多、精度高的特点，具有良好的市场前景。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例中级联保偏光纤复合传感器的结构示意图；
[0016]图2为本技术实施例中基于级联保偏光纤复合传感器的多参量检测装置信号流程图。
[0017]图中：1
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第一光纤，2
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第一纤芯，3
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单模光纤基模光信号，4
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第一多模光纤，5
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第二纤芯，6
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第一基模光信号，7
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第二基模光信号， 8
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第一保偏光纤，9
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第一快轴纤芯，10
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第一保偏光信号，11
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第一慢轴纤芯，12
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第二保偏光信号，13
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无芯光纤，14
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第一透射保偏光信号， 15
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第二透射保偏光信号，16
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第二保偏光纤，17
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第二快轴纤芯，18
‑ꢀ
第三保偏光信号，19
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第二慢轴纤芯，20
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第四保偏光信号，21
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光源模块，22
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光纤耦合模块，23
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级联保偏光纤复合传感器，28
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传感解调模块，29
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信号处理模块，30
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上位机模块。
具体实施方式
[0018]下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步详细描述。
[0019]本技术公开了一种基于级联保偏光纤复合传感器的多参量检测装置，其包括光源模块21、传感解调模块28、信号处理模块29、上位机模块30、若干光纤耦合模块22和若干级联保偏光纤复合传感器23。
[0020]光源模块21用于产生级联保偏光纤复合传感器23所需的宽带光信号；
[0021]若干光纤耦合模块22用于将光源模块21发出的宽带光信号耦合成若干输入光信号并一一对应发生至相应的级联保偏光纤复合传感器23；本实施例中，光纤耦合模块22通过若干连接光纤与级联保偏光纤复合传感器23连接，连接光纤为单模光纤。
[0022]级联保偏光纤复合传感器23用于放置在待测部位，探测相应部位的振动、温度和应力参数，并以光信号进行输出。
[0023]传感解调模块28用于将级联保偏光纤复合传感器23输出的光信号解调为电信号，信号处理模块29用于将电信号进行采样和处理。
[0024]上位机模块30与信号处理模块29连接，信号处理模块29用于将处理后的信号输出至上位机模块30；上位机模块30将接收到的信号进行存储、显示和分析，信号处理模块通过总线与上位机模块30 连接。
[0025]参见图1所示，级联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于级联保偏光纤的复合传感器，包括顺次连接的第一光纤、多模光纤、第一保偏光纤、无芯光纤和第二保偏光纤，其特征在于，所述第一光纤为单模光纤，所述第一保偏光纤、第二保偏光纤均包括两个纤芯；所述第一保偏光纤包括第一快轴侧偏纤芯和第一慢轴侧偏纤芯，第一快轴侧偏纤芯和第一慢轴侧偏纤芯沿第一保偏光纤的中心线对称设置；第二保偏光纤包括第二快轴侧偏纤芯和第二慢轴侧偏纤芯，第二快轴侧偏纤芯和第二慢轴侧偏纤芯沿第二保偏光纤的中心线对称设置。2.根据权利要求1所述的基于级联保偏光纤的复合传感器，其特征在于，所述第一光纤和多模光纤熔接，多模光纤和第一保偏光纤熔接，第一保偏光纤和无芯光纤熔接，无芯光纤和第二保偏光纤熔接。3.根据权利要求1所述的基于级联保偏光纤的复合传感器，其特征在于，所述多模光纤的纤芯折射率与第一光纤纤芯折射率不同。4.根据权利要求1所述的基于级联保偏光纤的复合传感器，其特征在于，所述复合传感器还包括光源，所述光源用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁磊，
申请(专利权)人：武汉永飞弘信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：