[发明专利]基于暗场检测的光纤宏弯耦合结构液位探头

摘要

本发明公开了一种基于暗场检测的光纤宏弯耦合结构液位探头。本发明首次提出基于“包层模受抑全内反射(CMFTIR)效应”的液位传感原理，并成功应用。通过宏弯的方式，改变光纤内模场分布，增加了光纤中包层模式能量的占比，增强了CMFTIR效应；同时由于宏弯辐射效应，实现了两根光纤间的宏弯耦合；通过宏弯耦合的方式将传感信号转移至暗场，耦合过程增加了调制深度，同时在无源光纤内获得更高的包层模式能量占比，也进一步增强了CMFTIR效应；同时保证了耦合结构的稳定性和传感器的一致性，通过探测暗场信号有效提高信噪比，实现了低成本，低功耗，高性能的液位探头，区分度高于4dB。

主权项

基于暗场检测的光纤宏弯耦合结构液位探头，其特征在于，包括有源光纤，包括P0端，用于连接LED光源；P1端，用于连接光功率计；无源光纤，包括P2端，用于连接光功率计；P3端用于连接光功率计；耐高温导线，用于固定光纤以减少错位引起的耦合功率变化，减少误差；所述有源光纤和无源光纤相互缠绕后整体弯曲形成双绞宏弯耦合环，所述耐高温导线紧密缠绕在所述宏弯耦合环上，所述有源光纤、无源光纤和耐高温导线通过塑胶管后，使用固定套灌注硅胶后固定，减轻了光纤受到外力应力变化引起不必要的误差。