[发明专利]一种基于NV色心的光纤磁场传感系统在审
| 申请号: | 201910355442.0 | 申请日: | 2019-04-29 |
| 公开(公告)号: | CN110133545A | 公开(公告)日: | 2019-08-16 |
| 发明(设计)人: | 潘古月;丁楠;王燕飞;李成成 | 申请(专利权)人: | 安徽光纤光缆传输技术研究所(中国电子科技集团公司第八研究所) |
| 主分类号: | G01R33/032 | 分类号: | G01R33/032 |
| 代理公司: | 北京双收知识产权代理有限公司 11241 | 代理人: | 周小丽 |
| 地址: | 232001 安徽*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 色心 微腔 光纤 金刚石 传感系统 镀反射膜 多模光纤 金属套管 切片 磁场 测量探头 测量装置 磁场测量 电磁干扰 光隔离器 光环形器 一端对齐 反射膜 集成化 全光学 腔内 腔型 填充 封装 应用 | ||
1.一种基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:包括测量探头和测量装置两部分,所述测量探头包括多模光纤(1)、金属套管(2)、金刚石NV色心(3)和镀反射膜的光纤切片(4);所述多模光纤(1)的一端设有填充所述金刚石NV色心(3)的微腔,所述微腔为F-P腔型,所述金刚石NV色心(3)为颗粒状或为所述微腔大小的块状金刚石NV色心;所述镀反射膜的光纤切片(4)的一端和所述微腔的一端固定连接,所述镀反射膜的光纤切片(4)的另一端镀有反射膜,所述金属套管(2)套设在所述多模光纤(1)的设有所述微腔的一端,所述金属套管(2)的一端和所述微腔的的靠近所述镀反射膜的光纤切片(4)的一端对齐。
2.根据权利要求1所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述测量装置包括工控机(6)、激光器(7)、光隔离器(8)、光环形器(9)、通信光纤(10)、光电探测器(11)、微波源(12)和天线(13),所述激光器(7)、所述光隔离器(8)、所述光环形器(9)和所述光电探测器(11)之间通过光纤依次连接,所述光环形器(9)与所述光电探测器(11)相连的一端尾纤内含滤光片或镀有滤光膜;所述工控机(6)用于接受光电探测器(11)信号和控制微波源(12),所述通信光纤(10)的一端与所述光环形器(9)连接,另一端与所述多模光纤(1)的远离所述金刚石NV色心(3)的一端连接;所述天线(13)的一端与微波源(12)连接,另一端与所述金属套管(2)的靠近金刚石NV色心(3)的一端连接。
3.根据权利要求1所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述微腔为采用飞秒激光器在所述多模光纤(1)的一端开设加工而成,整个腔体为长方体,截面为正方形。
4.根据权利要求3所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述微腔的深度为55~65um,截面边长为38~42um。
5.根据权利要求1所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述微腔为毛细套管(5),所述毛细套管(5)的两端分别与多模光纤(1)及镀反射膜的光纤切片(4)的一端固定连接,所述毛细套管(5)的管外径与多模光纤(1)的外径相同。
6.根据权利要求5所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述毛细套管(5)的管内径为38~42um,长度为55~65um。
7.根据权利要求2所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述测量装置还可以包括光开关(14),所述光开关(14)的一端通过光纤和所述光环形器(9)相连,另一端连接多路的通信光纤(10)。
8.根据权利要求2所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述激光器(7)为532nm激光器。
9.根据权利要求1所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述金属套管(2)的管壁厚度为10~20um,所述金属套管(2)由金属铜制备而成。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的基于NV色心的光纤磁场传感系统,其特征在于:所述镀反射膜的光纤切片(4)和所述多模光纤(1)通过焊接或者光学胶粘贴连接。
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