[发明专利]纤维集成干涉仪串联结构三维空间分布式形变传感器

权利要求书

1.一种纤维集成干涉仪串联结构三维空间分布式形变传感器，其主要特征是：该传感器是由双包层光纤1、螺旋多芯光纤2串联而成，双包层光纤1、螺旋多芯光纤2熔接在一起，反复串联，形成一种纤维集成干涉仪串联结构三维空间分布式形变传感器，双包层光纤1折射率分为三层，分别为n₁、n₂和n₃，它们之间的关系是n₁n₂n₃，螺旋多芯光纤2的纤芯以及包层折射率分别为n₂和n₃，当双包层光纤1与螺旋多芯光纤2焊接到一起时， 由于二者纤芯存在折射率差，光波在熔接处会有部分反射、部分透射，根据两个纤芯的折射率差，在熔接处仅有10^-5量级的光信号发生反射，其余的光透射到螺旋多芯光纤2的中间芯中，在热扩散效应下，螺旋多芯光纤2的各个纤芯掺杂离子向包层进行热扩散，进而引起各个纤芯周围的折射率发生变化，造成的效果等效为各个纤芯各自向四周进行扩散，纤芯扩散到一定程度时，引起螺旋多芯光纤2中间芯的光向另外几个边芯耦合，使光信号耦合到另外几个边芯中，螺旋多芯光纤2的另一端与另一段双包层光纤1熔接在一起，由于螺旋多芯光纤2的边芯的折射率与双包层光纤1最外层包层的折射率存在差值，使得部分光沿边芯返回并在热扩散区进行耦合，使边芯的光场再次耦合到中间芯中并返回到双包层光纤1中，螺旋多芯光纤2中返回的光束携带了光纤的弯曲以及扭转信息。

2.根据权利要求1所述的一种纤维集成干涉仪串联结构三维空间分布式形变传感器，其特征是：纤维集成干涉仪串联结构三维空间分布式形变传感器的结构可以是下述几种形式：

(1)由双包层光纤与螺旋四芯光纤反复串联焊接组成；

(2)由双包层光纤与螺旋七芯光纤反复串联焊接组成；

(3)由氟化物包层单芯光纤与螺旋四芯光纤反复串联焊接组成；

(4)由氟化物包层单芯光纤与螺旋七芯光纤反复串联焊接组成。