[发明专利]基于光纤FP干涉的新型液压传感方法

摘要

本发明公开了基于光纤FP干涉的新型液压传感方法。目前方法灵敏度不高。本发明首先确定宽带光源、三端口光耦合器、光谱分析仪和光纤FP干涉传感头；然后将上述器件按照测量方案连接，最后将光纤FP干涉传感头置于需要测量液压的液体环境。通过测量基于石英管的光纤FP干涉传感头的干涉极大值波长的漂移来确定施加在光纤FP干涉传感头上的液压。本发明具有不受电磁干扰、价格低廉、结构紧凑、制作工艺简单、高灵敏度、适合医疗应用等优点。

主权项

1.基于光纤FP干涉的新型液压传感方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1)选择一个输出波长覆盖1500nm至1600nm的宽带光源、一个三端口光纤耦合器、一个基于石英管的光纤FP干涉传感头和一个工作波长覆盖1500nm至1600nm的光谱分析仪；所述的基于石英管的光纤FP干涉传感头，其具体制作过程如下：1）截取一段长度10厘米以上、直径为d的普通单模光纤，采用商用的普通光纤切割机将其切割成两段，120微米≤d≤130微米；2）将切割后的两段普通单模光纤插入内径比普通单模光纤大1微米、外径为D、长度为Ls的石英管，保持两段光纤在石英管内的两个端面距离为L；10毫米≤D≤20毫米、5毫米≤Ls≤20毫米、20微米≤L≤200微米；3）将石英管和左端的普通单模光纤以二氧化碳激光器加热后固定，将石英管和右端的普通单模光纤涂上固化胶固定；步骤(2)将宽带光源的输出端口与光纤耦合器的一个输入端口光纤连接；光纤耦合器的一个输出端口与基于石英管的光纤FP干涉传感头以光纤熔接方式连接，该光纤耦合器的一个输出端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接；步骤(3)将基于石英管的光纤FP干涉传感头置入需要测量液压的液体环境，根据FP干涉理论，当，可以观测到干涉的极大值，其中L为石英管中光纤两个端面距离，对应干涉极大值的波长；当施加基于石英管的光纤FP干涉传感头上的液压发生改变的时候，对应干涉极大值的波长对应有一个波长漂移，其液压和波长漂移满足以下关系其中，为一常数；因此，可以通过测量基于石英管的光纤FP干涉传感头的干涉极大值波长的漂移来确定施加在光纤FP干涉传感头上的液压。