[发明专利]基于镀金光纤传感头的液压传感方法

摘要

本发明公开了基于镀金光纤传感头的液压传感方法。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、光谱分析仪和镀金光纤传感头；然后将上述器件按照测量方案连接，最后将镀金光纤传感头置于需要测量液压的液体环境。通过光谱分析仪测量干涉峰值对应的波长的漂移，从而计算液压。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.基于镀金光纤传感头的液压传感方法，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、一个三端口光耦合器、一个工作波长覆盖1500nm至1600nm的光谱分析仪和一个镀金光纤传感头；所述的镀金光纤传感头由两段单模光纤和镀金薄膜组成，其具体制作方法是：将一段长度不限的单模光纤和另外一段长度为L的单模光纤错位h微米相熔接，将长度为L的单模光纤进行镀金，镀金厚度大于1微米，其中5毫米≤L≤50毫米， 2微米≤h≤6微米；步骤(2)将宽带光源的输出端口和三端口光耦合器的第一个端口光纤连接；将该三端口光耦合器的第二个端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接；将该三端口光耦合器的第三个端口和镀金光纤传感头光纤连接；当宽带光经过两段单模光纤的熔接点的时候，将在长度为L的单模光纤分成在外围的包层模式和中间的芯层模式两部分的光；之后在镀金的光纤端面的反射作用之下，两部分的光回到单模光纤熔接点的时候形成了干涉，最后在光谱分析仪上可以测出干涉光谱，其干涉峰值对应的波长为：其中为长度为L的单模光纤包层模式的有效折射率，为长度为L的单模光纤芯层模式的有效折射率；由于L，，均为液压的函数，因此液压变化的时候就会引起干涉峰值对应的波长的漂移，从光谱分析仪测量获得波长有漂移量的时候，就可以得到液压的数值为：其中为常数，可以根据单模光纤参数计算出来；因此，可以通过测量干涉峰值对应的波长的漂移来确定施加在镀金光纤传感头上的液压；步骤(3)将镀金光纤传感头置入需要测量液压的液体环境，通过光谱分析仪测量干涉峰值对应的波长的漂移，从而计算液压。