一种封装级集成的光纤微振动传感器件制造技术

本发明专利技术提供了一种封装级集成的光纤微振动传感器件，包括光电功能腔体和具有长周期光纤光栅结构的微弯传感光纤，光电功能腔体内间隔设置有光源组件和信号处理装置，光源组件与微弯传感光纤的输入端光连接，信号处理装置与微弯传感光纤的输出端光连接，信号处理装置用于将输出端的光信号转换为电信号并还原出原始振动信号，光纤微振动传感器件还包括与光电功能腔体一体化集成封装且间隔设置的微弯传感腔体，微弯传感腔体内设置有震荡块和覆盖震荡块的柔性材料层，长周期光纤光栅结构内嵌于柔性材料层中并贯穿震荡块。上述光纤微振动传感器件能减少额外插损并提升机械稳定性、传感灵敏度及响应速度，还增强了抗干扰能力和对精细场景的适配性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤传感，尤其涉及一种封装级集成的光纤微振动传感器件。

技术介绍

1、光纤微弯效应作为一种高灵敏度的物理传感机制，近年来在微振动检测领域备受关注。其核心原理是通过光纤局部微小形变引起基模与包层模的耦合，导致传输光强变化，进而反推外部振动信号。相较于传统压电式、电容式传感器，光纤传感器具有抗电磁干扰、本质安全等优势，在工业设备健康监测、管道泄漏检测、声波传感等领域展现出潜力。

2、基于光纤微弯效应的光纤微振动传感器件通常由光源、微弯敏感光纤、信号处理装置组成，常采用窄线宽激光器提供特定波长功率的稳定光输入信号，通过耦合器进入微弯敏感光纤；微弯敏感区域的构建常采用将传感光纤放置在外置周期性机械结构中，外界扰动导致机械结构产生周期性变化进而间接引起光纤产生微弯，具体来说是将外界扰动情况调制为光纤内传输光信号的强度损耗；调制后的光信号通过光纤跳线连接至光电探测器及放大电路，进而被转换为电信号，通过算法解调还原出原始振动信号。插入损耗是系统最主要的技术指标，它表现为光信号通过传感系统后的功率衰减，包括微弯损耗，连接器损耗等，若损耗过大，会影本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种封装级集成的光纤微振动传感器件，其特征在于，包括光电功能腔体和具有长周期光纤光栅结构的微弯传感光纤，所述光电功能腔体内间隔设置有光源组件和信号处理装置，所述光源组件与所述微弯传感光纤的输入端光连接，所述信号处理装置与所述微弯传感光纤的输出端光连接，所述信号处理装置用于将所述输出端的光信号转换为电信号并还原出原始振动信号；

2.根据权利要求1所述的封装级集成的光纤微振动传感器件，其特征在于，所述光源组件沿光线传播方向依次包括超辐射二极管激光器、透镜构件以及斜8°微透镜，所述超辐射二极管激光器、所述透镜构件以及所述斜8°微透镜均同层设置于载体基板上；</p>

3.根据...

【技术特征摘要】

1.一种封装级集成的光纤微振动传感器件，其特征在于，包括光电功能腔体和具有长周期光纤光栅结构的微弯传感光纤，所述光电功能腔体内间隔设置有光源组件和信号处理装置，所述光源组件与所述微弯传感光纤的输入端光连接，所述信号处理装置与所述微弯传感光纤的输出端光连接，所述信号处理装置用于将所述输出端的光信号转换为电信号并还原出原始振动信号；

2.根据权利要求1所述的封装级集成的光纤微振动传感器件，其特征在于，所述光源组件沿光线传播方向依次包括超辐射二极管激光器、透镜构件以及斜8°微透镜，所述超辐射二极管激光器、所述透镜构件以及所述斜8°微透镜均同层设置于载体基板上；

3.根据权利要求2所述的封装级集成的光纤微振动传感器件，其特征在于，所述透镜构件为准直—整形—隔离三合一透镜，所述准直—整形—隔离三合一透镜用于对所述非相干光依次进行准直、整形和隔离处理。

4.根据权利要求2所述的封装级集成的光纤微振动传感器件，其特征在于，所述信号处理装置包括设置于所述载体基板上的探测放大解调集成芯片，所述探测放大解调集成芯片包括雪崩光电二极管芯片、跨阻放大器和信号解调模块，所述雪崩光电二极管芯片用于探测所述微弯传感光纤的输出端的光信号并将所述光信号转化为电信号，所述跨阻放大器用于对所述电信号进行放大处理，所述信号解调模块用于对放大后的所述电信号进行算法解调处理，得到所述原始振动信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加琪，李政颖，桂鑫，刘晓，
申请(专利权)人：湖北隆中实验室，
类型：发明
国别省市：