基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器及其使用方法，涉及光纤传感技术领域。本发明专利技术传感器由输入单模光纤，空芯光纤、输出单模光纤拼接而成，简称SHS结构。基于这种结构，引入飞秒激光微加工技术进行波导和开腔的刻写，实现了法布里

【技术实现步骤摘要】
基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器及其使用方法


[0001]本专利技术涉及光纤传感领域，尤其涉及一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器及其使用方法。

技术介绍

[0002]海洋参数很多，其中海水盐度和温度是海洋观测的基本参数。它们的分布和变化直接或间接的影响海洋生态、海洋水产养殖和军事活动。其中，海水盐度0.15
‰
的变化可引起被称为“水下恶魔”的海洋内波，严重危害沿海设施、水下航行器等的安全，甚至造成潜艇“坠深”现象；持续6个月的0.5℃海水温度异常变化将导致厄尔尼诺现象，导致全球气候发生剧烈变化，如今年的全球热浪等极端天气；因此，有必要准确地获取海洋环境温度和盐度的变化。
[0003]目前，用于海洋温度和盐度参数监测的仪器主要是电子传感器，测量准确。然而，国外产品占据了国内海洋监测产品的主要市场，如美国的海鸟、瑞典的SAIV、加拿大的RBR等。此外，这些传感器还存在体积大、功耗高、易腐蚀、寿命短等问题。与电子传感器相比，光纤传感技术在海洋探测中具有独特的优势。它对多个参数敏感，体积小，响应快，成本低，寿命长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器，其特征在于，包括：输入单模光纤，空芯光纤、输出单模光纤、波导；所述输入单模光纤、空芯光纤和输出单模光纤通过熔接机依次对准熔接；所述波导分为三段，其中第一段波导的起点设置在输入单模光纤纤芯上，距离输入单模光纤和空芯光纤熔接界面1000微米位置处，第一段波导与纤芯的夹角角度是2.29度，其终点在输入单模光纤和空芯光纤熔接界面停止；以第一段波导的终点作为第二段波导的起点，第二段波导的长度是100微米，以第二段波导的终点作为第三段波导的起点，第三段波导的终点为输出单模光纤纤芯上，终点距离输出单模光纤和空芯光纤熔接界面1000微米位置处。2.根据权利要求1所述的一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器，其特征在于，所述空芯光纤中心设置有矩形半开腔，所述矩形半开腔是利用飞秒激光微加工技术制备的，将空芯光纤的一半打通，保证了空芯光纤空气孔和外界的连通。3.根据权利要求1所述的一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器，其特征在于，所述单模光纤和空芯光纤的包层直写波导作为MZI的参考臂，半开腔路径作为MZI的传感臂，空芯光纤和两侧单模光纤的两个熔接界面作为FPI的两个反射端面，形成马赫
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曾德尔干涉仪MZI和法布里
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珀罗干涉仪FPI。4.一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器的使用方法，基于权利要求1所述的一种基于飞秒激光刻写的温度和盐度光纤传感器实现，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林子婷，吕日清，刘睿杰，李超凡，王煜，赵勇，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：