[发明专利]一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器在审
申请号: | 202011395752.4 | 申请日: | 2020-12-03 |
公开(公告)号: | CN112629744A | 公开(公告)日: | 2021-04-09 |
发明(设计)人: | 张亮;张洪达;兰森;付丽君;迟敬元;关艳玲;王晗;张航;郭跃男;高颖;李国兴 | 申请(专利权)人: | 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司 |
主分类号: | G01L11/02 | 分类号: | G01L11/02;G01D5/353 |
代理公司: | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人: | 张换男 |
地址: | 150030 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 级联 光纤 干涉 气压 传感器 | ||
1.一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述气压传感器包括宽带光源、光纤环形器、级联珐珀干涉计传感头和光谱仪,其中:
宽带光源发射出的光信号经光纤环形器的第一端口入射到光纤环形器内,再经光纤环形器的第二端口入射到级联珐珀干涉计传感头;
经级联珐珀干涉计传感头反射回的光信号再经光纤环形器的第二端口入射到光纤环形器内,并经由光纤环形器的第三端口输出至光谱仪;
所述级联珐珀干涉计传感头包括第一单模光纤、第二单模光纤、石英管和双孔光纤;
所述第一单模光纤的一端与第二单模光纤的一端熔接,第二单模光纤的另一端与石英管的一端熔接,石英管的另一端与双孔光纤的一端熔接;
且第一单模光纤与第二单模光纤的熔接处设置有第一透反膜,第二单模光纤与石英管的熔接处设置有第二透反膜。
2.根据权利要求1所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述光谱仪根据接收到的光信号的干涉谱包络平移量来检测气压的变化。
3.根据权利要求2所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述第一单模光纤和第二单模光纤的外直径均为125微米。
4.根据权利要求3所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述第一单模光纤和第二单模光纤的纤芯直径均为10微米。
5.根据权利要求4所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述石英管的外直径为125微米,内直径为70-100微米。
6.根据权利要求5所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述双孔光纤内设置有两个气孔,两个气孔对称分布于双孔光纤的纤芯的两侧。
7.根据权利要求6所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述两个气孔的直径均为30-40微米,且两个气孔的间隔为30-60微米。
8.根据权利要求7所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述第一透反膜的反射率为2%-4%,第二透反膜的反射率为6%-10%。
9.根据权利要求8所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述第二单模光纤的长度为100-200微米,石英管的长度为100-300微米,双孔光纤的另一端的切割角度约为8度。
10.根据权利要求9所述的一种基于级联光纤珐珀干涉计的气压传感器,其特征在于,所述干涉谱包络平移量为:
其中:ΔλEnvelope为干涉谱包络平移量,M为包络放大因子,β为常数,ΔP为气压变化量。
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