本发明专利技术涉及光纤光栅传感技术领域。本发明专利技术公开了一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器。这种传感系统包括：光源、单模光纤、Hybrid长周期光纤光栅、解调装置，数据处理模块。其特点是：用单模光纤分别将光源和Hybrid长周期光纤光栅、Hybrid长周期光纤光栅和波长解调装置相连接，解调装置的输出端和数据处理模块相连接。其中Hybrid长周期光纤光栅是在单模光纤和光子晶体光纤连接处写入长周期光纤光栅构成，并用毛细玻璃管填充磁流体封装。本发明专利技术专利的有益效果是：解决了长周期光纤光栅传感器的温度和磁场测量的交叉敏感问题，为磁场监测提供新型的方法和手段。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及光纤光栅传感
。本专利技术公开了一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器。这种传感系统包括：光源、单模光纤、Hybrid长周期光纤光栅、解调装置，数据处理模块。其特点是：用单模光纤分别将光源和Hybrid长周期光纤光栅、Hybrid长周期光纤光栅和波长解调装置相连接，解调装置的输出端和数据处理模块相连接。其中Hybrid长周期光纤光栅是在单模光纤和光子晶体光纤连接处写入长周期光纤光栅构成，并用毛细玻璃管填充磁流体封装。本专利技术专利的有益效果是：解决了长周期光纤光栅传感器的温度和磁场测量的交叉敏感问题，为磁场监测提供新型的方法和手段。【专利说明】基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器
本专利技术专利涉及光纤光栅传感
，特别是涉及一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器。
技术介绍
长周期光纤光栅(LPFG)是一种新型光纤无源器件，由于外界环境折射率对其包层模式的影响较大，所以基于LPFG的折射率传感器成为研究热点之一。但LPFG折射率传感器在实际应用中一直存在与温度之间的交叉敏感问题，这限制了 LPFG折射率传感器的进一步实用化。因此，解决LPFG在折射率测量过程中的交叉敏感问题非常重要。2007年，刘婷等人利用磁流体折射率的可控性，实现对其包覆的长周期光纤光栅的基模与包层模之间的耦合特性进行调谐，从而制作成谐振波长随外加磁场改变而偏移的可调谐光滤波器。本专利技术就是基于磁流体利用磁场可调谐的基础上，设计了不受温度影响的Hybrid长周期光纤光栅磁场传感器。
技术实现思路
本专利技术专利的目的旨在利用Hybrid长周期光纤光栅作为传感基元，对温度、磁场同时进行测量，并对测量的信号进行分析处理，研制出不受温度影响的Hybrid长周期光纤光栅磁场传感器。本专利技术专利是一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器,利用Hybrid长周期光纤光栅传感器作为传感探头，对温度、磁场同时进行传感；对波长进行解调，解调装置结构简单，易于实现。本专利技术专利公开了一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器,其技术方案如下: 这种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器，包括:光源、单模光纤、Hybrid长周期光纤光栅、解调装置，数据处理模块。基于Hybrid长周期光纤光栅的温湿度和气体浓度同时测量的传感系统其特点是:用单模光纤分别将光源和Hybrid长周期光纤光栅、Hybrid长周期光纤光栅和波长解调装置相连接，解调装置的输出端和数据处理模块相连接。所述的光源是超连续光源，其波段应能覆盖长周期光纤光栅的波段。所述的Hybrid长周期光纤光栅是在单模光纤和光子晶体光纤连接处写入长周期光纤光栅构成，因为单模光纤和光子晶体光纤具有不同的结构参数形成不同的谐振峰，而各谐振波长对温度和磁场强度的敏感度不同，因此本专利技术专利所提出的Hybrid光纤光栅可以同时对温度和磁场强度进行测量，解决温度和磁场测量的交叉敏感问题。所述的Hybrid长周期光纤光栅采用毛细玻璃管封装，毛细玻璃管内部充满磁流体，通过在不同磁场下磁流体的折射率变化来调制长周期光纤光栅的谐振波长，从而实现磁场的传感。所述的Hybrid长周期光纤光栅可以换成Hybrid倾斜光纤光栅等其他的随着外界折射率变化光谱或者输出信号功率发生变化的光纤光栅。所述的解调装置只需要解调Hybrid长周期光纤光栅的波长，解调信号单一，结构简单，易于实现。本专利技术专利的基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器,采用Hybrid长周期光纤光栅作为传感元件，对温度、磁场强度进行传感，不仅具有光纤光栅型传感器耐高温、耐腐蚀和测量精度高、小型化、抗干扰、易复用等特点，还有解调结构简单易于实现等优点，更解决了温度的交叉敏感问题，在磁场测量方面有广泛的应用前景。【专利附图】【附图说明】图1是基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器结构图； 图2是毛细玻璃管封装的Hybrid长周期光纤光栅的结构示意图。图中:1.光源 2.Hybrid长周期光纤光栅3.解调装置4.数据处理模块5.单模光纤6.长周期光纤光栅单模光纤部分 7.长周期光纤光栅光子晶体光纤部分8.填充磁流体的毛细玻璃管。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。这种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器，包括光源1，单模光纤5，Hybrid长周期光纤光栅2，解调装置3，数据处理模块4。其特点是:用单模光纤5分别将光源I和Hybrid长周期光纤光栅2、Hybrid长周期光纤光栅2和波长解调装置3相连接，解调装置3的输出端和数据处理模块4相连接。光源I是超连续光源，其波段应能覆盖Hybrid长周期光纤光栅的波段。Hybrid长周期光纤光栅2是在单模光纤和光子晶体光纤连接处写入长周期光纤光栅构成，因为单模光纤和光子晶体光纤具有不同的结构参数形成不同的谐振峰，而各谐振波长对温度和磁场强度的敏感度不同，因此本专利技术专利所提出的Hybrid光纤光栅可以同时对温度和磁场强度进行测量，解决温度和磁场测量的交叉敏感问题。Hybrid长周期光纤光栅2采用毛细玻璃管8封装，毛细玻璃管内部充满磁流体，通过在不同磁场下磁流体的折射率变化来调制长周期光纤光栅的谐振波长，从而实现磁场的传感。Hybrid长周期光纤光栅2可以换成Hybrid倾斜光纤光栅等其他的随着外界折射率变化光谱或者输出信号功率发生变化的光纤光栅。解调装置3只需要解调Hybrid长周期光纤光栅的波长，解调信号单一，结构简单，易于实现。实施例: 超连续光源的工作波段为600-1700nm。1550nm波段的单模光纤和LMA-8型光子晶体光纤连接，用CO2激光器在连接区域写入栅格周期为500微米的长周期光纤光栅构成Hybrid长周期光纤光栅。把Hybrid长周期光纤光栅用毛细玻璃管封装，毛细玻璃管内部充满酯基磁流体。Hybrid长周期光纤光栅两端分别连接超连续光源和波长解调装置。波长解调采用高精度光谱分析仪或可调谐光纤滤波器或基于光强的线性解调器，可检测得出光纤光栅的波长。单模光纤采用1550nm波段的单模光纤。在实际应用时，用单模光纤分别将超连续光源和Hybrid长周期光纤光栅、Hybrid长周期光纤光栅和波长解调装置相连接，解调装置的输出端和数据处理模块相连。【权利要求】1.一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器,包括:光源(I),单模光纤(5),Hybrid长周期光纤光栅(2)，解调装置(3)，数据处理模块(4)，其特征在于:用单模光纤(5)分别将光源(I)和Hybrid长周期光纤光栅(2)、Hybrid长周期光纤光栅(2)和波长解调装置(3)相连接，解调装置(3)的输出端和数据处理模块(4)相连接。2.根据权利要求1所述的基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器，其特征在于:所述的光源是超连续光源，其波段覆盖长周期光纤光栅的波段。3.根据权利要求1所述的基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器，其特征在于:Hybrid长周期光纤光栅是由在单模光纤和光子晶体光纤连接区域写入长周期光纤光栅构成。4.根据权利要求1所述的基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器，其特征在于:Hybrid长周期光纤光栅采用毛细本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于Hybrid长周期光纤光栅的磁场传感器，包括：光源（1），单模光纤（5），?Hybrid长周期光纤光栅（2），解调装置（3），数据处理模块（4），其特征在于：用单模光纤（5）分别将光源（1）和Hybrid长周期光纤光栅（2）、Hybrid长周期光纤光栅（2）和波长解调装置（3）相连接，解调装置（3）的输出端和数据处理模块（4）相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗建花，张贵，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：
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