【技术实现步骤摘要】
本技术涉及温度传感领域,尤其涉及一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统。
技术介绍
1、光纤传感技术是利用光的传播特性来实现传感的一种技术。光纤具有高强度、抗干扰能力强、易于远程传输等优势,因此被广泛应用于各种传感器中。在光纤温度传感器中,光信号的传输和变化与温度变化相关联,通过测量光信号的变化,可以推断出温度的变化。
2、现有的光纤温度传感大多没有填充温度敏感材料以及没有针对于包层进行设置,进而导致现有的光纤温度传感系统对温度不敏感,检测精度不高。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本技术的目的是提供一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,能够提高对温度的敏感度,进而提升光纤温度传感系统的检测灵敏度。
2、本技术所采用的技术方案是:一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,依次包括光源、光隔离器、耦合器、单模光纤、偏振控制器、光子晶体光纤传感器、温控箱和光谱仪,其中:
3、所述光子晶体光纤传感器设有液晶填充孔;
4、所述光子晶体光纤传感器置于两电极板之间,通过调节两电极板的电压大小,改变光子晶体光纤传感器中液晶分子的朝向,调节液晶的折射率;
5、所述光子晶体光纤传感器内设有pmma包层。
6、在该实施例中,设计的液晶填充光子晶体光纤温度传感器置于两电压极板中间,通过调节电压的大小来控制电压极板中间的电场,电场的改变会影响液晶分子的朝向,调节光的偏振方向与液晶分子光轴的夹角,从而达到调节液晶折射
7、其中,pmma热光系数高,在相同条件下,pmma的热光系数是普通玻璃材料的十倍,温度敏感性更大。
8、在一些实施例中,所述光子晶体光纤传感器包括缺陷芯、完美匹配层、液晶填充孔、空气孔模块和pmma包层,其中:
9、所述完美匹配层作为光子晶体光纤传感器的最外层;
10、所述液晶填充孔置于光子晶体光纤传感器的中心位置;
11、所述缺陷芯设置于液晶填充孔的两侧,构成双缺陷芯波导结构;
12、所述空气孔模块呈六边形周期性的结构,所述空气孔模块包括多个空气孔单元;
13、所述pmma包层置于完美匹配层内,作为光子晶体光纤传感器中光纤内部的填充物。
14、在一些实施例中,空气孔单元的直径与空气孔单元的间距之比为0.5。
15、在一些实施例中,所述空气孔单元的直径为1.2μm,空气孔单元的间距为2.4μm。
16、在一些实施例中,所述完美匹配层的厚度等于述光子晶体光纤传感器的光纤横截面直径的1/5。
17、在一些实施例中,所述液晶填充孔内填充的液晶是e7液晶,为向列相液晶类型。
18、在一些实施例中,所述光子晶体光纤传感器的光纤长度为2000μm。
19、本技术的有益效果是:本技术填充了液晶这种对温度和电场敏感的材料,液晶的热光系数大,温度变化所引起的折射率变化更显著;进而通过施加可调节电场达到控制液晶折射率的目的;本传感系统中的包层使用热光系数高的pmma材料,对温度更敏感,用于温度传感能得到更大的灵敏度,更高的传感精度。
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1.一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,依次包括光源、光隔离器、耦合器、单模光纤、偏振控制器、光子晶体光纤传感器、温控箱和光谱仪,其中:
2.根据权利要求1所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述光子晶体光纤传感器包括缺陷芯、完美匹配层、液晶填充孔、空气孔模块和PMMA包层,其中:
3.根据权利要求2所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述空气孔单元的直径与空气孔单元的间距之比为0.5。
4.根据权利要求2所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述空气孔单元的直径为1.2μm,空气孔单元的间距为2.4μm。
5.根据权利要求2所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述完美匹配层的厚度等于述光子晶体光纤传感器的光纤横截面直径的1/5。
6.根据权利要求1所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述液晶填充孔内填充的液晶是E7液晶,为向列相液晶类型。
7.根据权利要求1所述一种基于液
...【技术特征摘要】
1.一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,依次包括光源、光隔离器、耦合器、单模光纤、偏振控制器、光子晶体光纤传感器、温控箱和光谱仪,其中:
2.根据权利要求1所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述光子晶体光纤传感器包括缺陷芯、完美匹配层、液晶填充孔、空气孔模块和pmma包层,其中:
3.根据权利要求2所述一种基于液晶填充的光子晶体光纤温度传感系统,其特征在于,所述空气孔单元的直径与空气孔单元的间距之比为0.5。
4.根据权利要求2所述一种基于液晶填充的光子晶体...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘杨昊,姜海明,沈东成,李明,谢康,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:新型
国别省市:
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