[发明专利]一种应用小半径弯曲光纤单环的盐度测量方法

权利要求书

1.一种应用小半径弯曲光纤单环的盐度测量方法，其特征在于，应用分束器(2)对应波长的激光器(1)作为光源，用第一光纤(8)连接所述分束器(2)和所述激光器(1)，所述分束器(2)的出射端口与第二光纤(3)、第三光纤(9)和第四光纤(10)熔接，其中所述第三光纤(9)为直光纤，所述第二光纤(3)和所述第四光纤(10)弯曲成不同半径的光纤单环(12)，将所述分束器(2)及其出射端熔接的所述第二光纤(3)、所述第三光纤(9)和所述第四光纤(10)与两个不同半径的光纤单环(12)置于装有盐溶液的水域箱(6)中，所述第二光纤(3)、所述第三光纤(9)和所述第四光纤(10)的末端连接积分球光功率计(7)，所述方法包括以下步骤：

步骤S100：读取所述两个不同半径的光纤单环(12)的输出光功率值，分别记为P_out1和P_out2，读取所述第三光纤(9)的输出光功率值记为P_in，根据所述两个不同半径的光纤单环(12)的输出光功率值和所述第三光纤(9)的输出光功率值计算得到两个不同半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值；

步骤S200：根据较大半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值和预设的对应周长光纤单环随温度变化的弯曲损耗曲线图读取所述较大半径的光纤单环(12)对应的温度值，根据较小半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值和预设的对应周长光纤单环随温度变化的弯曲损耗曲线图读取所述较小半径的光纤单环(12)对应的温度值；

步骤S300：获取所述两个不同半径的光纤单环(12)对应的温度值的温度误差，若所述温度误差在预设的温度误差范围内时，根据所述较大半径的光纤单环(12)的周长和预设的对应周长损耗盐度曲线图读取较大半径的光纤单环(12)对应的溶液折射率，根据所述较小半径的光纤单环(12)的周长和预设的对应周长损耗盐度曲线图读取较小半径的光纤单环(12)对应的溶液折射率；

步骤S400：获取所述两个不同半径的光纤单环(12)对应的溶液折射率的溶液折射率误差，若所述溶液折射率误差在预设的溶液折射率误差范围内时，根据所述较大半径的光纤单环(12)对应的温度值和所述较大半径的光纤单环(12)对应的溶液折射率得到盐溶液浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两个不同半径为根据预设的对应周长光纤单环随温度变化的弯曲损耗曲线图确定的两个变化不一致的点对应的半径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当输出功率选取电功率为单位时，步骤S100中根据所述两个不同半径的光纤单环(12)的输出光功率值和所述第三光纤(9)的输出光功率值计算得到两个不同半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值，具体为：

其中，P_out1、P_out2分别为较大半径的光纤单环(12)的输出光功率值和和较小半径的光纤单环(12)的输出光功率值，P_in为第三光纤(9)的输出光功率值，α₁、α₂分别为较大半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值和和较小半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当输出功率选取分贝毫瓦为单位时，步骤S100中根据所述两个不同半径的光纤单环(12)的输出光功率值和所述第三光纤(9)的输出光功率值计算得到两个不同半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值，具体为：

α₁＝P_in-P_out1

α₂＝P_in-P_out2

其中，P_out1、P_out2分别为较大半径的光纤单环(12)的输出光功率值和和较小半径的光纤单环(12)的输出光功率值，P_in为第三光纤(9)的输出光功率值，α₁、α₂分别为较大半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值和和较小半径的光纤单环(12)的弯曲损耗值。