一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器及风速测量方法技术

技术编号:43969125 阅读:17 留言:0更新日期:2025-01-10 19:58
本发明专利技术公开了一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器及风速测量方法,传感器包括宽带光源,掺钴光纤长周期光栅,光谱仪,宽带光源的输出端通过掺钴光纤长周期光栅与光谱仪连接。利用激光器在掺钴光纤上刻写长周期光纤光栅,然后用宽带光源对其进行加热,掺钴光纤长周期光栅可以通过吸收宽带光能量并转化为热量,使其自身温度升高,透射波长红移。在风速作用下,掺钴光纤长周期光栅的温度降低,其透射波长蓝移,利用光谱仪测量掺钴光纤长周期光栅的透射波长的变化,从而实现对风速的测量,具有结构简单、制造难度低、成本低、灵敏度高、测量速度快、体积小等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于风速传感器领域,更具体地,涉及一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器及风速测量方法


技术介绍

1、风速测量在航空航天、风力发电、交通运输和农业生产等各个领域都发挥着重要作用。热线风速传感器是一种重要的风速测量装置,具有体积小、精度高、响应时间短、适用性广等优点。然而,在某些高温、放射性和腐蚀性等恶劣环境中,传统的热线式风速传感器无法工作或者测量效果不佳。近年来,基于光纤光栅的热线式风速传感器由于具有电无源操作、抗电磁干扰等优势而引起了广泛的关注。

2、基于光纤光栅的热线式风速传感器的基本原理是当光纤光栅被加热时,可以通过测量光纤光栅随风速的冷却速率或温度变化来计算光纤光栅周围的风速。传统的光纤光栅热线式风速传感器大都采用表面镀金属膜的光纤光栅,用泵浦激光通过一个泵浦光耦合结构来加热光纤光栅。具体过程是泵浦激光通过泵浦光耦合结构耦合到光纤光栅的包层,被光纤光栅表面的金属膜吸收产生热量,从而产生加热作用。目前,已报道的耦合结构包括多模光纤、无芯光纤、长周期光纤光栅(lpg)、腰锥放大结构和错位熔接结构等。虽然光纤光栅热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,包括宽带光源,掺钴光纤长周期光栅,光谱仪,所述宽带光源通过掺钴光纤长周期光栅与光谱仪连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述器件之间均通过单模光纤和法兰进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述掺钴光纤长周期光栅是利用特定折射率调制技术,在掺钴光纤上制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述掺钴光纤长...

【技术特征摘要】

1.一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,包括宽带光源,掺钴光纤长周期光栅,光谱仪,所述宽带光源通过掺钴光纤长周期光栅与光谱仪连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述器件之间均通过单模光纤和法兰进行连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述掺钴光纤长周期光栅是利用特定折射率调制技术,在掺钴光纤上制成。

4.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述掺钴光纤长周期光栅是通过熔接连接在单模光纤中。

5.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长周期光栅的高灵敏度热线式风速传感器,其特征在于,所述掺钴光纤长周期光栅的光吸收系数在5-15db/cm。

6.根据权利要求1所述的一种基于掺钴光纤长...

【专利技术属性】
技术研发人员:董新永杜浪哲
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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