[发明专利]一种基于FP的磁场强度传感器及其性能测试方法

说明书

本发明公开了一种基于FP的磁场强度传感器，包括FP本体和锥形管；所述FP本体通过螺旋弹簧固定在锥形管的内部，且FP本体通过环氧树脂与螺旋弹簧粘接；所述锥形管的尾部贯穿有FP尾纤，且FP尾纤与锥形管的连接出设置有氧树脂塞；所述锥形管的端部通过环氧树脂粘接有磁头，且磁头与FP本体远离FP尾纤的一端连接；本发明涉及光纤传感技术领域，该基于FP的磁场强度传感器及其性能测试方法，通过PC端、ASE光源、光纤环形器、光谱分析仪、连接器和控制器的配合使用，使得FP的磁场强度测试根据简单化，提高了测试的准确性，缩短了测试时间，实用性强，易于推广使用。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，具体为一种基于FP的磁场强度传感器及其性能测试方法。

背景技术

随着光纤微纳传感制作工艺的不断提高和成熟，世界各国对光纤微纳传感的应用研究迅速开展起来。伴随着光纤微纳传感的优良特性的逐步展现，其在传感领域得到了广泛研究和应用。光纤微纳传感器作为新型光纤传感器，除具有重量轻，抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温等光纤传感器的特点外，还具有许多独特的优点：

干涉型光纤传感器通过探测干涉条纹移动或干涉光谱漂移来实现对外界介质特性改变的测量。当外界环境发生变化时，光纤内相干光光程差随之改变，从而引起干涉信号的变化。干涉型传感器测量灵敏度高，具有很快的响应速度，被广泛应用于温度、折射率、应变、曲率和湿度等参数的测量。迄今为止，测量温度和折射率的方法有很多，由于干涉型传感器自身的优点以及光纤微结构的发展，基于光纤端面微结构的光纤干涉型传感器受到广泛青睐。

由于FP的磁场传感器灵敏度高，具有很快的响应速度，在基于FP对周期性磁场强度进行测试时候操作非常困难，测试非常复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于FP的磁场强度传感器及其性能测试方法，解决了FP对周期性磁场强度进行测试的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于FP的磁场强度传感器，包括FP本体和锥形管；所述FP本体通过螺旋弹簧固定在锥形管的内部，且FP本体通过环氧树脂与螺旋弹簧粘接；所述锥形管的尾部贯穿有FP尾纤，且FP尾纤与锥形管的连接出设置有氧树脂塞；所述锥形管的端部通过环氧树脂粘接有磁头，且磁头与FP本体远离FP尾纤的一端连接。

作为本发明的进一步优选方案，所述FP本体的传感机理为：FP传感机理是基于波动光学中的多光束干涉。在光纤FP传感器中输出信号一般利用反射光强度IR表示：

式(1)中φ为任意两束光的相位差，R为两端面的反射率，且

其中，n为腔内介质的折射率，L为腔长，λ为入射光的波长，θ为反射光与反射平面法线的夹角。

当反射率R很小时，(1)式可简化为