[发明专利]一种基于光子晶体光纤的压力传感方法及传感器

摘要

一种基于光子晶体光纤的压力传感方法及传感器，将光源发出的光经过普通传导光纤耦合至由光子晶体光纤制作的压力传感头中，当压力作用在压力传感头上时，光子晶体光纤的空气孔尺寸、孔间距变化和压力呈线性变化，使光源传输光模场发生变化，引起熔接点耦合损耗的变化，采用探测器探测输出光强的变化，实现压力的测量。本发明具有结构简单，尺寸小，温度无关和对电磁不敏感且生物兼容，对辐射不敏感等特点。

主权项

一种基于光子晶体光纤的压力传感方法，其特征在于：将光子晶体光纤制作的压力传感头与普通传导光纤熔接，熔接点两端的光纤因结构不同具有不同的传输模场，光源发出的光经过普通传导光纤耦合至由光子晶体光纤制作的压力传感头中，当压力作用在压力传感头上时，压力传感头中光子晶体光纤的空气孔尺寸、孔间距变化和压力呈线性变化，而普通传导光纤的模场几乎不发生变化，光在经过熔接点进入压力传感头后，光功率损耗会发生变化，采用探测器探测输出光功率的变化，便可实现压力的测量；所述压力测量模型为：I＝I0·(A+B·P)其中A、B分别为： A = 4 w c 2 · w 0 px · w 0 py ( w 0 px 2 + w 0 py 2 ) 2 , B = 4 w c 2 ( w 0 px · k py + w 0 py · k px ) ( w 0 px 2 + w 0 py 2 ) 2 其中：I0为输入光功率，I为输出光功率；k0px、k0py分别为光子晶体光纤在X和Y轴方向的压力系数，wc为普通传导光纤的模场直径，w0px，w0py为光子晶体光纤未施加压力时X轴和Y轴的初始模场直径，P是施加的压力大小。