[发明专利]一种基于马赫增德尔干涉和光纤布拉格光栅的光纤传感器

权利要求书

1.一种基于马赫增德尔干涉和光纤布拉格光栅的光纤传感器，其特征在于：由光纤布拉格光栅、花生锥结构和偏芯结构串联组成，光纤布拉格光栅(FBG)的入射端通过单模光纤与宽带光源连接，单模光纤纤芯直径为8.3μm、包层直径为125μm，光纤布拉格光栅(FBG) 在单模光纤上写制，光纤布拉格光栅(FBG)在室温条件下的中心波长为1550.28nm；花生锥结构与偏芯结构的距离为2cm；偏芯结构一端与花生锥结构熔接，熔接的偏芯量为4μm；偏芯结构的输出端通过单模光纤与光谱分析仪连接。

2.一种如权利要求1所述基于马赫增德尔干涉和光纤布拉格光栅的光纤传感器的应用，其特征在于：使用马赫增德尔(MZ)干涉结构级联光纤布拉格光栅的光纤传感器进行温度和折射率的同时测量，该光纤传感器在同时对温度和折射率进行传感时的光路传输为：宽带光源的光从单模光纤入射，经过光纤布拉格光栅(FBG)时满足布拉格条件的光反射，其余的光透射；之后经过花生锥结构和偏芯结构时发生模式耦合形成干涉，这些模式通过单模光纤传输至光谱分析仪中，监测环境温度和折射率的变化，步骤如下：

1）绘制光纤传感器的输出信号光谱图，当光纤布拉格光栅的透射峰dip1和模间干涉产生的干涉峰dip2发生波长漂移时，分别获取dip1的波长改变量                                                和dip2的波长改变量；

2）通过以下公式计算环境温度变化量和折射率的变化量：

式中：、分别为dip1对于温度和折射率的敏感系数，和是dip2对于温度和折射率的敏感系数；。