[实用新型]一种基于SMF-PMF-SMF-FBG结构的PDMS敏化光纤激光温度传感器

说明书

本实用新型公开了一种基于SMF‑PMF‑SMF‑FBG结构的PDMS敏化光纤激光温度传感器，属于光纤传感器技术领域，由LD泵浦激光源、波分复用器、掺铒光纤、光隔离器、偏振控制器、光环形器、传感结构、耦合器、光谱分析仪组成，传感结构由单模光纤放电熔接成的扩腰结构、保偏光纤、热敏材料、单模光纤、光纤布拉格光栅组成。本实用新型通过SMF‑PMF‑SMF‑FBG结构可激发出更多的包层模，提高干涉效果，以及将保偏光纤的包层替换成热敏材料，来提高光纤激光温度传感器的灵敏度，具有体积小巧、结构简单、制作容易、温度灵敏度高等特点。

技术领域

本实用新型涉及一种光纤激光温度传感器，尤其涉及一种基于SMF-PMF-SMF-FBG结构的PDMS敏化光纤激光温度传感器，属于光纤传感器技术领域。

背景技术

光纤传感技术是随着光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，光纤传感技术是衡量一个国家信息化程度的重要标志。光纤温度传感器作为一种新型的传感器技术，具有体积小、灵敏度高、抗电磁干扰等优点。它在温度传感领域具有巨大潜力，可用于恶劣环境。光纤传感器的基本原理是将来自光源的光经过光纤传输至调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，再经解调后，获得被测参数。一般光纤传感器常采用宽带光源作为传感器的光源，其传感元件在感应环境参数变化时，容易受到其他因素干扰从而导致传感器灵敏度偏低和待测范围受限。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的提供一种SMF-PMF-SMF-FBG结构的PDMS敏化光纤激光温度传感器，该传感器具有稳定性好、高信噪比、测量精度高、结构简单、高灵敏度等特点。

本实用新型为解决技术问题所采取的技术方案为：

一种基于SMF-PMF-SMF-FBG结构的PDMS敏化光纤激光温度传感器，包括LD泵浦激光源(1)、波分复用器(2)、掺铒光纤(3)、光隔离器(4)、偏振控制器(5)、光环形器(6)、传感探头(7)、10：90光耦合器(8)、光谱分析仪(9)、单模光纤(701)、扩腰结构1(702)、PDMS热敏材料(703)、保偏光纤(704)、扩腰结构2(705)、光纤布拉格光栅(706)；所述的LD泵浦激光源(1)一端与波分复用器(2)一端口(201)相连，波分复用器(2)二端口(202)与掺铒光纤(3)一端相连，掺铒光纤(3)另一端与光隔离器(4)一端相连，光隔离器(4)另一端与偏振控制器(5)一端相连，偏振控制器(5)另一端与光环形器(6)一端口(601)相连，光环形器(6)二端口(602)与传感探头(7)一端相连，光环形器(6)三端口(603)与10：90光耦合器(8)二端口(802)相连，10：90光耦合器(8)一端口(801)与波分复用器(2)三端口(203)相连，10：90光耦合器(8)三端口(803)与光谱分析仪(9)一端相连；其中传感探头(7)制作：由单模光纤(701)通过放电熔接制成扩腰结构1(702),与保偏光纤(704)一端相连，将保偏光纤(704)的包层替换为PDMS热敏材料(703)，保偏光纤(704)另一端通过扩腰结构2(705)与光纤布拉格光栅(706)相连。

本实用新型的有益效果：

1、SMF-PMF-SMF-FBG结构利于激发包层模式，提升干涉效果，提高了信噪比和测量精度；

2、PDMS热敏材料(聚二甲硅氧烷)对传感区域进行敏化，提高了传感器的灵敏度；

附图说明

下面结合附图及其实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一种基于SMF-PMF-SMF-FBG结构的PDMS敏化光纤激光温度传感器的结构示意图。

1为LD泵浦激光源；2为波分复用器；3为掺铒光纤；4为光隔离器；5为偏振控制器；6为光环形器；7为传感探头；8为10：90光耦合器；9为光谱分析仪。

图2为图1中传感探头的结构示意图。