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公开(公告)号：CN111812350B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202010712844.4
申请日：2020-07-22
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01P5/00
Abstract: 本发明提供了一种基于飞秒激光刻写FBG的锥形光纤流速传感器，其中传感头由飞秒激光在锥形光纤上用逐点法刻写FBG制成。其特征为：锥腰直径为9‑11μm，锥腰长度为5‑10mm，锥腰末端倾斜角为7.5°‑8.5°，FBG长度为2‑5mm，布拉格波长为1450‑1560nm。利用强度解调的方法，将光信号转换为电信号，建立流速和电压之间的函数关系，通过监测输出电压的变化反演流速的大小，从而达到对流速的传感测量。本发明具有结构简单、体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀性、耐高温、灵敏度高以及可用于分布式传感等优点，可应用于微流液体、空气的流速测量。
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公开(公告)号：CN112414597A
公开(公告)日：2021-02-26
申请号：CN202011221731.0
申请日：2020-11-05
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提供了一种基于锥腰嵌入凸泡的超高灵敏度光纤应力传感器，包括宽带光源、传感头、光纤光谱分析仪、环形器，其特征在于：所述传感头由普通单模光纤拉锥细化后，在锥腰部分利用特殊的光纤熔接技术制成凸出于原锥腰直径的气泡法布里珀罗微腔。锥腰直径为20‑50μm，锥腰长度为200‑1000μm，锥过渡区域长度为400‑700μm。嵌入锥腰的气泡法布里珀罗微腔为椭球型，纵向为长轴，直径始终大于锥腰直径；横向为短轴，直径始终小于纵向长轴；微腔壁厚为1‑10μm。本发明利用波长解调的方法，通过测量气泡法布里珀罗微腔干涉仪反射谱的谐振波长漂移量，来反演出传感器所承受的对应的应力大小，从而实现对应力的传感测量。本发明具有结构紧凑、体积小、成本低、抗电磁干扰、解调简单、超高灵敏度等优点。
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公开(公告)号：CN112212966A
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN202011222124.6
申请日：2020-11-05
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明提供了一种基于飞秒激光刻写螺旋型波导的光纤振动传感器，包括单波长激光器、传感头、光电探测器、示波器，其特征为：所述传感头为单模‑无芯‑单模的三明治结构，由飞秒激光在无芯光纤内刻写螺旋波导制成。波导共有五部分：水平直线波导、直径均匀递增的螺旋波导、直径均匀的螺旋波导、直径均匀递减的螺旋波导、水平直线波导。本发明利用强度解调的方法，将光信号转化为电信号，当振动时，输出光强发生周期性的变化，即电压值发生周期性变化，对输出的电压值进行傅里叶变换，得到振动频率，从而实现对振动频率的传感测量。本发明具有结构坚固、体积小、制备简单、成本低、抗电磁干扰、灵敏度高、测量范围广等优点。
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公开(公告)号：CN111812350A
公开(公告)日：2020-10-23
申请号：CN202010712844.4
申请日：2020-07-22
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01P5/00
Abstract: 本发明提供了一种基于飞秒激光刻写FBG的锥形光纤流速传感器，其中传感头由飞秒激光在锥形光纤上用逐点法刻写FBG制成。其特征为：锥腰直径为9-11μm，锥腰长度为5-10mm，锥腰末端倾斜角为7.5°-8.5°，FBG长度为2-5mm，布拉格波长为1450-1560nm。利用强度解调的方法，将光信号转换为电信号，建立流速和电压之间的函数关系，通过监测输出电压的变化反演流速的大小，从而达到对流速的传感测量。本发明具有结构简单、体积小、抗电磁干扰、耐腐蚀性、耐高温、灵敏度高以及可用于分布式传感等优点，可应用于微流液体、空气的流速测量。
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公开(公告)号：CN112212966B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202011222124.6
申请日：2020-11-05
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明提供了一种基于飞秒激光刻写螺旋型波导的光纤振动传感器，包括单波长激光器、传感头、光电探测器、示波器，其特征为：所述传感头为单模‑无芯‑单模的三明治结构，由飞秒激光在无芯光纤内刻写螺旋波导制成。波导共有五部分：水平直线波导、直径均匀递增的螺旋波导、直径均匀的螺旋波导、直径均匀递减的螺旋波导、水平直线波导。本发明利用强度解调的方法，将光信号转化为电信号，当振动时，输出光强发生周期性的变化，即电压值发生周期性变化，对输出的电压值进行傅里叶变换，得到振动频率，从而实现对振动频率的传感测量。本发明具有结构坚固、体积小、制备简单、成本低、抗电磁干扰、灵敏度高、测量范围广等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN213957152U
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202022647591.5
申请日：2020-11-16
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本实用新型公开了一种基于微悬臂梁结构的F‑P型光纤湿度传感器。其特征在于：该传感器由单模光纤、毛细管、金膜和琼脂糖凝胶薄膜组成。使用飞秒激光将毛细管端面涂覆的金膜穿透，形成一个开口腔的刚性矩形的微悬臂梁结构，其悬臂梁的长度为95um～110μm，宽度为25μm～35μm，厚度为0.1μm～0.15μm。在微悬臂梁结构上涂覆一层厚度为0.5μm～1.5μm的琼脂糖凝胶薄膜。应用时，将传感器置于待测湿度环境内，环境湿度发生变化，琼脂糖凝胶薄膜的质量和厚度发生变化，进而使得微悬臂梁结构的本征频率发生变化，通过实时检测微悬臂梁本征频率的变化即可解调出环境湿度的大小。本发明具有灵敏度高、测量精度高和结构紧凑的特点，可用于环境湿度的准确测量。
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公开(公告)号：CN213779103U
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN202022236601.6
申请日：2020-10-10
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本实用新型公开了一种基于光子晶体光纤的MZ干涉型气压温度复合传感器，其特征在于：该传感头由单模光纤、多模光纤、光子晶体光纤、多模光纤和单模光纤五个部分依次熔接而成，并利用飞秒激光微加工技术在光子晶体光纤侧面加工三处圆柱形微通道，使其中一孔隙含有一处微通道与外界空气相通，可保持与外界气压一致。另一孔隙含有两处微通道与外界空气相通，便于紫外胶的填充，可感知外界温度的变化。应用时，将传感头置于待测气压温度的空间中，利用光纤光谱仪测量其输出光谱即可解调出待测气压和温度的变化值。本发明具有灵敏度高、成本低和结构坚固等优点，可应用于气压和温度的高精度测量。
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公开(公告)号：CN213456655U
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202022253085.8
申请日：2020-10-12
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/45
Abstract: 本实用新型公开了一种基于空心光纤的干涉式探针型光纤湿度传感器，由宽带光源、环形器、恒温湿度箱、光纤光谱仪、单模光纤、空心光纤和琼脂糖凝胶环状薄膜组成。空心光纤与单模光纤熔接形成法布里‑珀罗干涉仪，空心光纤端面涂覆的琼脂糖凝胶环状薄膜吸附或释放水分子，薄膜的折射率和体积同时发生变化，导致传感器反射光谱发生漂移。应用时，将传感器置于恒温湿度箱中，通过光纤光谱仪记录传感器的反射光谱漂移即可解调出环境相对湿度的变化。本发明具有灵敏度高、测量准确、制备简单和结构坚固等优点，可应用于湿度的高精度测量。
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公开(公告)号：CN211825681U
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN202020056679.7
申请日：2020-01-13
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本实用新型公开了一种基于锥形扁平单模光纤内刻写FBG的氢气传感器，其特征在于：传感头为经拉锥细化后的扁平单模光纤，其中锥腰的长轴直径为9-11μm，锥腰长度为10-15mm，锥腰上刻有FBG，长度为5-8mm，布拉格波长为1450-1650nm，锥腰末端倾斜角为7.5°-8.5°，锥腰的扁平上表面涂覆钯薄膜，其厚度为50～150nm。应用时，将传感器置于待测氢气浓度的空间中，利用光纤光谱仪测量其反射光谱，通过测量FBG的波长偏移反演出氢气浓度。本实用新型具有带宽窄、灵敏度高、测量精度高、体积小、制备简单等优点，可应用于高精度氢气浓度的测量。
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公开(公告)号：CN214584894U
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202022648564.X
申请日：2020-11-16
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本实用新型公开了一种基于微球回音壁模式的探针式光纤湿度传感器，其特征是：该传感器主要有单模光纤、毛细管、微球和氧化石墨烯薄膜组成,单模光纤与毛细管坍塌式熔接，从单模光纤纤芯处引出并紧贴毛细管内壁刻写的一条波导与毛细管内嵌的微球进行高效率耦合，并在微球的外表面涂覆一层氧化石墨烯薄膜。应用时，将传感器置于待测湿度空间内，湿度发生变化，会引起传感器谐振峰发生漂移，利用光纤光谱仪测量其谐振峰值的变化，即可解调出待测湿度的值。本发明具有灵敏度高，结构紧凑，迟滞效应低，重复性好等优势，可用于湿度的高精度测量。
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