專利名稱：基于雙芯雙孔光纖實(shí)現(xiàn)液壓傳感的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙芯雙孔光纖實(shí)現(xiàn)液壓傳感的裝置。
背景技術(shù)：
由于光纖不僅可以作為光波的傳輸媒質(zhì)，而且當(dāng)光波在光纖中傳輸時(shí)，其特征參量振幅、相位、偏振態(tài)、波長(zhǎng)等會(huì)因外界因素如溫度、壓力、應(yīng)變、磁場(chǎng)、電場(chǎng)、位移等值接或間接地發(fā)生變化，從而可將光纖用作傳感元件探測(cè)物理量。光纖傳感技術(shù)就是利用光纖對(duì)某些物理量敏感的特性，將外界物理量轉(zhuǎn)換成可以直接測(cè)量的信號(hào)的技術(shù)。光纖傳感技術(shù)是光學(xué)領(lǐng)域最為重要的傳感技術(shù)之一，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、航天、航空、機(jī)械、石化、建筑、高鐵、橋梁、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。利用光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)溫度、應(yīng)力、折射率等物理量的檢測(cè)已經(jīng)比較成熟，而實(shí)現(xiàn)液壓傳感的技術(shù)相對(duì)不成熟。目前實(shí)現(xiàn)液壓傳感的光纖傳感技術(shù)有光纖布拉格光柵液壓傳感技術(shù)和特種光纖液壓傳感技術(shù)。前者需要在普通單模光纖上寫(xiě)入光纖布拉格光柵，利用光纖布拉格光柵對(duì)液壓的波長(zhǎng)漂移檢測(cè)實(shí)現(xiàn)液壓傳感。由于光纖布拉格光柵對(duì)液壓影響不靈敏，該技術(shù)方案存在著低靈敏度的缺點(diǎn)。目前有關(guān)特種光纖液壓傳感技術(shù)的報(bào)道主要是利用現(xiàn)有商用的光子晶體光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓傳感，存在著靈敏度低、傳感光纖過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)。因此，發(fā)明一種基于光纖、價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、高靈敏度的液壓傳感裝置具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于雙芯雙孔光纖的檢測(cè)液壓信號(hào)的裝置。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為基于雙芯雙孔光纖實(shí)現(xiàn)液壓傳感的裝置包括一個(gè)寬帶光源、兩段單模光纖、一段雙芯雙孔光纖和一個(gè)光譜分析儀。寬帶光源的輸出端口和一段單模光纖的輸入端口光纖連接；該段單模光纖的輸出端口和雙芯雙孔光纖的輸入端口以光纖熔接方式連接，該段單模光纖的纖芯和雙芯雙孔光纖的一個(gè)纖芯對(duì)接；雙芯雙孔光纖的輸出端口和另一段單模光纖的輸入端口以光纖熔接方式連接，雙芯雙孔光纖的另一個(gè)纖芯和這一段單模光纖的纖芯對(duì)接；單模光纖的輸出端口和光譜分析儀的輸入端口光纖連接；所述的雙芯雙孔光纖橫截面中有兩個(gè)中心距為10 30微米的纖芯和兩個(gè)中心距為50 100微米的空氣孔，纖芯圓心之間的連線與空氣孔圓心之間的連線正交，空氣孔的大小為30 50微米，雙芯雙孔光纖的外徑和單模光纖的外徑一樣，雙芯雙孔光纖兩個(gè)纖芯的尺寸、摻雜濃度和單模光纖纖芯一樣。利用本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)液壓測(cè)量的方法包括以下步驟步驟(1)選擇一個(gè)輸出波長(zhǎng)覆蓋1525nm至1560nm寬帶光源、兩段工作在1550nm 波段的單模光纖、一段雙芯雙孔光纖和一個(gè)工作波長(zhǎng)覆蓋1525nm至1560nm的光譜分析儀；步驟( 將寬帶光源的輸出端口和一段單模光纖的輸入端口光纖連接；將該單模光纖的輸出端口和雙芯雙孔光纖的輸入端口以光纖熔接方式連接，該單模光纖的纖芯和雙芯雙孔光纖的一個(gè)纖芯對(duì)接；將雙芯雙孔光纖的輸出端口和另一段單模光纖的輸入端口以光纖熔接方式連接，雙芯雙孔光纖的另一個(gè)纖芯和這一段單模光纖的纖芯對(duì)接；將單模光纖的輸出端口和光譜分析儀的輸入端口光纖連接；步驟⑶將雙芯雙孔光纖置入需要測(cè)量液壓的液體環(huán)境。雙芯雙孔光纖有奇模和偶模兩個(gè)模式，它們的有效折射率差
^i(FiI)是外加在雙芯雙孔光纖上的液壓和工作波長(zhǎng)義的函數(shù)。根據(jù)耦合模理論，當(dāng)寬
帶光注入長(zhǎng)度為Xi的雙芯雙孔光纖的一個(gè)纖芯的時(shí)候，從另外一個(gè)纖芯出來(lái)的透射光譜
為
權(quán)利要求1.基于雙芯雙孔光纖實(shí)現(xiàn)液壓傳感的裝置，包括一個(gè)寬帶光源、兩段單模光纖、一段雙芯雙孔光纖和一個(gè)光譜分析儀，其特征在于寬帶光源的輸出端口和一段單模光纖的輸入端口光纖連接；該段單模光纖的輸出端口和雙芯雙孔光纖中的一個(gè)纖芯對(duì)接；雙芯雙孔光纖中的另一個(gè)纖芯和另一段單模光纖的輸入端口對(duì)接；另一段單模光纖的輸出端口和光譜分析儀的輸入端口光纖連接；所述的雙芯雙孔光纖橫截面中有兩個(gè)中心距為10 30微米的纖芯和兩個(gè)中心距為 50 100微米的空氣孔，纖芯圓心之間的連線與空氣孔圓心之間的連線正交，空氣孔的大小為30 50微米，雙芯雙孔光纖的外徑和單模光纖的外徑一樣。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了基于雙芯雙孔光纖實(shí)現(xiàn)液壓傳感的裝置。目前利用光纖實(shí)現(xiàn)液壓傳感裝置存在靈敏度低、傳感光纖過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。本實(shí)用新型包括一個(gè)寬帶光源、兩段單模光纖、一段雙芯雙孔光纖和一個(gè)光譜分析儀。寬帶光源的輸出端口和一段單模光纖的輸入端口光纖連接；該段單模光纖的輸出端口和雙芯雙孔光纖中的一個(gè)纖芯對(duì)接；雙芯雙孔光纖中的另一個(gè)纖芯和另一段單模光纖的輸入端口對(duì)接；另一段單模光纖的輸出端口和光譜分析儀的輸入端口光纖連接。本實(shí)用新型具有不受電磁干擾、可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳感、價(jià)格低廉、結(jié)構(gòu)緊湊、高靈敏度等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01L11/02GK202066638SQ20112013067
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者吳根柱, 彭保進(jìn), 胡顧峰, 陳達(dá)如 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)