基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器。目前的传感器普遍存在对灵敏度难以实现灵活调整的缺点。一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，包括依次连接的光源、导入单模光纤、微光纤复合谐振器结构、导出单模光纤、检测单元检测单元由光功率计和光谱仪组成，微光纤复合谐振器结构包括由同一根由氢氧焰熔融拉锥的多模光纤制作而成的结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔，通过上述结构同时测量温度和折射率敏感度的效果，并且温度与折射率的灵敏度都具有较高的水平。本实用新型专利技术应用于光纤传感技术领域。术领域。术领域。

【技术实现步骤摘要】
基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器


[0001]本技术涉及光纤传感
，具体涉及一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器。

技术介绍

[0002]微光纤谐振式传感器的基本原理是用光来激励微型谐振器使其在固有频率下震动。对于不同的光纤材料和谐振腔的制作方式，调节微光纤谐振腔的圆环直径、微光纤谐振腔的个数、谐振腔之间的距离、微光纤谐振腔的连接方式及拉锥机在不同参数下熔融拉锥的多模光纤等等，可以灵活改变微光纤的初始损耗和微光纤谐振式传感器的灵敏度。随着对微光纤谐振传感器的不断深入研究，未来其在微光纤传感领域必定拥有十分广泛的应用和发展。但是目前的上述传感器普遍存在对灵敏度难以实现灵活调整的缺点。

技术实现思路

[0003]本技术实施例的目的是提供一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，本技术的传感器可以同时测量温度和折射率变化敏感度，而且灵敏度较高。
[0004]一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，包括：光源、导入单模光纤、微光纤复合谐振腔结构、导出单模光纤和检测单元，所述的光源通过导入单模光纤与微光纤复合谐振腔结构连接，所述的检测单元通过导出单模光纤与微光纤复合谐振腔结构连接；
[0005]所述的微光纤复合谐振腔结构由一个结节型微环谐振腔和一个自耦合型微环谐振腔采用串联的方式组合而成；
[0006]所述的结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔采用同一根由氢氧焰熔融拉锥的多模光纤制作而成，且所述的结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔的圆环中心初始距离850μm；
[0007]所述的检测单元由光功率计和光谱仪组成。
[0008]所述的基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，所述的氢氧焰熔融拉锥的多模光纤的纤芯包层直径为105μm
‑
125μm；
[0009]所述的氢氧焰熔融拉锥的多模光纤的直径为2μm
‑
4μm。
[0010]所述的基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，所述的结节型微环谐振腔直径300μm。
[0011]所述的基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，所述的自耦合型微环谐振腔的圆环直径为300μm。
[0012]所述的基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，所述的光源为ASE宽带光源。
[0013]本技术实施例具有如下有益效果：
[0014]1.本技术利用全光纤型结构进行传感，具有抗电磁干扰、电绝缘、高品质因
子、窄带宽、灵敏度高、体积小、质量轻、外形结构灵活多变且适应性强、应用范围广泛、可靠性高等优点。
[0015]2.本技术传感器具有同时测量温度和折射率敏感度的效果，并且温度与折射率的灵敏度都具有较高的水平。
[0016]3.本技术引入了微光纤复合谐振腔结构解决了灵敏度灵活调整的问题，可以得到不同条件下传感器的不同灵敏度。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1为本技术一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器一实施例中传感器的结构示意图。
[0019]附图1是本技术的结构示意图；
[0020]附图2是结节型微环谐振腔的结构示意图。
[0021]附图3是自耦合型微环谐振腔的结构示意图。
[0022]图中：1、光源，2、导入单模光纤，3、微光纤复合谐振器结构，4、导出单模光纤，5、检测单元，3
‑
1、结节型微环谐振腔，3
‑
2、自耦合型微环谐振腔。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍。
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。不同实施例之间可以替换或者合并组合，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，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式。
[0025]实施例1：
[0026]结合附图1，一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，包括依次连接的光源1、导入单模光纤2、微光纤复合谐振器结构3、导出单模光纤4、检测单元5；所述的检测单元由光功率计和光谱仪组成；所述的微光纤复合谐振器结构包括由同一根由氢氧焰熔融拉锥的多模光纤制作而成的结节型微环谐振腔3
‑
1和自耦合型微环谐振腔3
‑
2，所述的结节型微环谐振腔3
‑
1和自耦合型微环谐振腔3
‑
2采用串联的方式连接，所述的多模光纤纤芯/包层直径为105/125μm。所述的熔融拉锥多模光纤的直径为2
‑
4μm。
[0027]结节型微环谐振腔直径为300μm。所述的自耦合型微环谐振腔的圆环直径为300μm。所述的光源1为ASE宽带光源。所述的结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔的圆环中心初始距离为850μm。
[0028]实施例2：
[0029]一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器的制备方法，所述的传感器为上述的传感器，包括如下步骤：
[0030](1)制备微光纤缠绕式结构：取一段纤芯/包层直径为105/125μm多模光纤，将多模
光纤中间部分用光纤涂覆层剥离钳去掉一段涂覆层，裸光纤用沾有酒精的无纺布擦拭干净，保证去除残留的涂覆层碎屑。使用熔融拉锥机对光纤进行拉锥。拉锥完毕后，先将拉锥后的多模光纤制作成圆环直径为300μm的结节型微环谐振腔3
‑
1，然后再制作圆环直径为300μm的自耦合型微环谐振腔3
‑
2，调整结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔的圆环中心初始距离为850μm；
[0031](2)依次连接所述的光源1、导入单模光纤2、光纤复合谐振腔结构3、导出单模光纤4和检测单元5。
[0032]实施例3：
[0033]一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器的应用，将上述的传感器应用到温度敏感度和折射率敏感度的测量中。
[0034]在本技术的一些实施例中，温度敏感度的测量包括如下步骤：
[0035]打开光源1，光源1发出的光信号依次经导入单模光纤2、微光纤复合谐振腔结构3、导出单模光纤4传输到检测单元5，改变所述的传感器所处的空间的温度得到不同温度下的透射光谱；
[0036]折射率变化敏感度的测量包括如下步骤：
[0037]打开光源1，光源1发出的光信号依次经导入单模光纤2、微光纤复合谐振腔结构3、导出单模光纤4传输到检测单元5，将所述的传感器完全浸入甘油水溶液中，通过添加甘油改变溶液浓度，得到不同折射率下的透射光谱。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微光纤复合谐振腔结构的温度折射率传感器，包括：光源、导入单模光纤、微光纤复合谐振腔结构、导出单模光纤和检测单元，其特征在于，所述的光源通过导入单模光纤与微光纤复合谐振腔结构的连接，所述的检测单元通过导出单模光纤与微光纤复合谐振腔结构连接；所述的微光纤复合谐振腔结构由一个结节型微环谐振腔和一个自耦合型微环谐振腔采用串联的方式组合而成；所述的结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔采用同一根由氢氧焰熔融拉锥的多模光纤制作而成，且所述的结节型微环谐振腔和自耦合型微环谐振腔的圆环中心初始距离850μm；所述的检测单元由光功率计和光谱仪组成。2.根据权利要求1所述的基于微光纤复合谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡鑫，布音嘎日迪，柳春郁，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：新型
国别省市：