一种基于游标效应的光纤折射率传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于游标效应的光纤折射率传感器，包括宽带光源、隔离器、第一光纤环谐振腔、第二光纤环谐振腔、折射率敏感单元、光谱分析模块和数据处理单元；隔离器的输入端连接宽带光源的输出端；第一光纤环谐振腔的输入端连接隔离器的输出端；第二光纤环谐振腔的输入端连接第一光纤环谐振腔的输出端；第一光纤环谐振腔和第二光纤环谐振腔构成级联的光纤环谐振腔；折射率敏感单元接入第二光纤环谐振腔内；光谱分析模块的输入端连接第二光纤环谐振腔的输出端；数据处理单元的输入端口与光谱分析模块的输出端口相连。本发明专利技术具有灵敏度高，结构简单、解调精度高，适于大批量生产的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于游标效应的光纤折射率传感器


[0001]本专利技术属于折射率监测
，特别涉及一种基于游标效应的光纤折射率传感器。

技术介绍

[0002]目前，光纤传感技术已经应用于监测环境、生物医学治疗、诊断、材料生化传感分析等多个应用领域。光纤传感技术的重要优势在于传感器体积小、质量轻、精度高、耐高温、抗腐蚀、抗电磁干扰能力强、分辨率高、集传感与传输为一体的特性，可以解决常规电学传感器难以完全胜任的测量问题。
[0003]折射率是光学材料的一个重要特性，折射率测量被广泛应用于各种领域，如环境污染监测、河流和海水污染监测、有机物浓度的检测。此外在薄膜、聚合物、晶体、哺乳动物组织等中也有诸多应用。人们也提出了很多基于光纤的折射率传感器，但高灵敏、高精度的传感器的设计仍然是光学
中颇具挑战性的难题。目前对于制作传感器的方法多种多样，各种结构的传感器更是层出不穷，但其在灵敏度的表现上并不占很大优势。例如基于法布里
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珀罗干涉仪的折射率传感器由于腔的制作过程较为复杂且具有随机性，折射率灵敏度也相对较低；基于锥形结构的折射率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于游标效应的光纤折射率传感器，其特征在于，包括：宽带光源(1)；隔离器(2)，输入端与所述宽带光源(1)连接；第一光纤环谐振腔(3)，包括第一耦合器(7)、偏振控制器(8)和第二耦合器(9)，所述第一耦合器(7)的端口1与所述隔离器(2)的输出端连接，第一耦合器(7)的端口2与所述第二耦合器(9)的端口5连接，第一耦合器(7)端口3与所述第二耦合器(9)的端口4连接，所述偏振控制器(8)设置在第一耦合器(7)的端口3与第二耦合器(9)的端口4相连的光纤上；第二光纤环谐振腔(4)，包括第三耦合器(10)、第四耦合器(11)和折射率敏感单元(12)，所述第三耦合器(10)的端口8依次与所述折射率敏感单元(12)、第四耦合器(11)的端口11连接，第三耦合器(10)的端口9还与第四耦合器(10)的端口10连接；所述第一光纤环谐振腔(3)和第二光纤环谐振腔(4)通过第二耦合器(9)端口6与第三耦合器(10)端口7相连，构成级联光纤环谐振腔；光谱分析模块(5)，输入端与所述第四耦合器(11)的端口12连接；数据处理单元(6)，输入端与所述光谱分析模块(5)的输出端连接。2.如权利要求1所述的一种基于游标效应的光纤折射率传感器，其特征在于，所述第一耦合器(7)和第三耦合器(10)的耦合系数为0.88
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0.9，第一耦合器(7)的端口2到端口3的耦合功率为88
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90％，第三耦合器(10)的端口8到端口9的耦合功率为88
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90％。3.如权利要求1所述的一种基于游标效应的光纤折射率传感器，其特征在于，所述第二耦合器(9)和第四耦合器(11)的耦合系数为0.9～0.99，第二耦合器(9)的端口4到端口5的耦合功率为90
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99％，第四耦合器(11)的端口10到端口11的耦合功率为90
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99％。4.如权利要求1所述的一种基于游标效应的光纤折射率传感器，其特征在于，所述光谱分析模块(5)的波长分辨率为0.01
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0.1nm。5.如权利要求1所述的一种基于游标效应的光纤折射率传感器，其特征在于，所述折射率敏感单元(12)为包层被腐蚀的单模光纤、包层被磨削的单模光纤、无芯光纤或细芯光纤中的任意一种。6.如权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛莉莉，张伟翔，劳泽锋，刘理，
申请(专利权)人：九江学院，
类型：发明
国别省市：