一种基于气球形光纤MZI的传感装置及气球形光纤MZI传感器制作方法

    公开(公告)号:CN113324570B

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202110618027.7

    申请日:2021-06-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于气球形光纤MZI的传感装置及气球形光纤MZI传感器制作方法,其特征在于:所述的气球形光纤MZI传感器由单模光纤、第一光纤球形结构、毛细管和第二光纤球形结构组成,单模光纤的两侧分别设有第一光纤球形结构和第二光纤球形结构,单模光纤两端安装在毛细管上,宽带光源通过第一单模光纤与气球形光纤MZI传感器中的毛细管输入端连接,气球形光纤MZI传感器中的毛细管输出端通过第二单模光纤与光谱分析仪连接。本发明具有体积小、制作方便、成本低、可靠性强等优点,可解决传统气球形光纤传感器中光从包层泄漏到环境中的问题,有效提高传感器的灵敏度,可以实现对折射率和温度的高灵敏度测量。

    一种基于增强游标效应的高灵敏折射率的应力光纤传感器

    公开(公告)号:CN114279605A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111533060.6

    申请日:2021-12-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于增强游标效应的高灵敏折射率的应力光纤传感器,属于光纤传感技术领域。沿着光的折射方向,传感器包括依次连接的单模光纤段Ⅰ、单模光纤段Ⅱ、单模光纤段Ⅲ、单模光纤段Ⅳ和单模光纤段Ⅴ;单模光纤段Ⅰ、单模光纤段Ⅱ和单模光纤段Ⅲ形成S锥形结构,构成S锥MZ干涉仪;单模光纤段Ⅲ、单模光纤段Ⅳ和单模光纤段Ⅴ形成对称错位形结构,构成对称错位MZ干涉仪。本发明通过级联S锥MZ干涉仪和对称错位MZ干涉仪,使两个干涉信号叠加,形成大干涉包络,解调叠加形成的大干涉包络的移动得到外界物理量的变化,突破了传统游标效应的限制,大幅度提高了对应力和折射率的灵敏度。

    一种基于气球形光纤MZI的传感装置及气球形光纤MZI传感器制作方法

    公开(公告)号:CN113324570A

    公开(公告)日:2021-08-31

    申请号:CN202110618027.7

    申请日:2021-06-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于气球形光纤MZI的传感装置及气球形光纤MZI传感器制作方法,其特征在于:所述的气球形光纤MZI传感器由单模光纤、第一光纤球形结构、毛细管和第二光纤球形结构组成,单模光纤的两侧分别设有第一光纤球形结构和第二光纤球形结构,单模光纤两端安装在毛细管上,宽带光源通过第一单模光纤与气球形光纤MZI传感器中的毛细管输入端连接,气球形光纤MZI传感器中的毛细管输出端通过第二单模光纤与光谱分析仪连接。本发明具有体积小、制作方便、成本低、可靠性强等优点,可解决传统气球形光纤传感器中光从包层泄漏到环境中的问题,有效提高传感器的灵敏度,可以实现对折射率和温度的高灵敏度测量。

    一种基于级联增强游标效应的混合型横向压力传感器

    公开(公告)号:CN113959606B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN202111224853.X

    申请日:2021-10-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于级联增强游标效应的混合型横向压力传感器,包括Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪;将Michelson干涉仪当作传感部分,将Fabry‑Perot干涉仪当作参考部分,通过级联Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪,并控制Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪的FSR,使两个干涉信号叠加,形成大干涉包络;当外界环境变化使Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪的干涉条纹向相反方向移动时,大干涉包络呈现出增强游标效应;解调叠加形成的大干涉包络的移动得到外界物理量的变化。本发明的压力传感器制作工艺简单、性能稳定、价格低廉、测量范围大、温度串扰低,可在复杂环境中测量横向压力,可以得到较高的横向压力灵敏度。

    一种基于自参考谐振反射光波导的温度补偿光纤磁场传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114563742A

    公开(公告)日:2022-05-31

    申请号:CN202210149393.7

    申请日:2022-02-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于自参考谐振反射光波导的温度补偿光纤磁场传感器及其制备方法,其中制备方法包括逐一将两个空芯硅管Ⅰ的两端分别与标准单模光纤熔接;将其中一个空芯硅管Ⅰ同轴插入第一空芯硅管Ⅱ内,并将同轴的空芯硅管Ⅰ和第一空芯硅管Ⅱ的一端封装后放入酒精中,当酒精进入第一空芯硅管Ⅱ内并包裹对应的空芯硅管Ⅰ后,将同轴的空芯硅管Ⅰ和第一空芯硅管Ⅱ的另一端封装;将另一个空芯硅管Ⅰ同轴插入第二空芯硅管Ⅱ内,并将同轴的空芯硅管Ⅰ和第二空芯硅管Ⅱ的一端封装后放入磁流体中,当磁流体进入第二空芯硅管Ⅱ内并包裹空芯硅管Ⅰ后,将同轴的空芯硅管Ⅰ和第二空芯硅管Ⅱ的另一端封装。本发明能够消除磁场测量时的温度串扰。

    基于Michelson的超短光纤高温、折射率传感器

    公开(公告)号:CN113959982A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111219719.0

    申请日:2021-10-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于Michelson的超短光纤高温、折射率传感器,包括依次连接的第一单模光纤部、锥形结构、第二单模光纤部和D形结构;入射光束沿第一单模光纤部的纤芯传播直至遇到锥形结构,纤芯中的一部分光因模场不匹配的原因耦合进包层进行传输,在纤芯跟包层中的两束光在第二单模光纤部末端的D形结构区域反射回来;由于反射回来的两束光传输路径的折射率不同,当两束光再次相遇时存在一定的相位差产生干涉。本发明制作工艺简单、性能稳定、价格低廉,且结构超短;可同时用作高温传感器和液体折射率传感器,从而广泛应用于生物医疗、化学化工、食品制造和环境检测等领域。

    一种并行双M-Z光纤磁传感装置及其制作方法

    公开(公告)号:CN112666503A

    公开(公告)日:2021-04-16

    申请号:CN202110017298.7

    申请日:2021-01-07

    Abstract: 本发明公开了一种并行双M‑Z光纤磁传感装置及其制作方法,包括将第一光纤耦合器一侧端口通过单模光纤与宽带光源连接,另一侧两端口通过单模光纤分别与M‑Z磁传感探头和参考M‑Z磁传感探头一端相连,第二光纤耦合器一侧端口通过单模光纤与光谱分析仪相接,另一侧两端口通过单模光纤分别与M‑Z磁传感探头和参考M‑Z磁传感探头另一端相连;M‑Z磁传感探头设有干涉结构的光纤,干涉结构的光纤外部套设有封闭的石英微管,石英微管内部和干涉结构光纤外部之间的封闭空间中填充有磁流体,在石英微管内形成一个M‑Z干涉仪。本发明向M‑Z光纤结构中注入磁流体以实现测量外界磁场的变化并利用并行双M‑Z干涉产生的游标效应,提升测量灵敏度和精准度;制作工艺简单易实现。

    一种基于级联增强游标效应的混合型横向压力传感器

    公开(公告)号:CN113959606A

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN202111224853.X

    申请日:2021-10-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于级联增强游标效应的混合型横向压力传感器,包括Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪;将Michelson干涉仪当作传感部分,将Fabry‑Perot干涉仪当作参考部分,通过级联Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪,并控制Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪的FSR,使两个干涉信号叠加,形成大干涉包络;当外界环境变化使Fabry‑Perot干涉仪和Michelson干涉仪的干涉条纹向相反方向移动时,大干涉包络呈现出增强游标效应;解调叠加形成的大干涉包络的移动得到外界物理量的变化。本发明的压力传感器制作工艺简单、性能稳定、价格低廉、测量范围大、温度串扰低,可在复杂环境中测量横向压力,可以得到较高的横向压力灵敏度。

    一种光纤传感器及其控制方法、制备方法

    公开(公告)号:CN115077582A

    公开(公告)日:2022-09-20

    申请号:CN202210653586.6

    申请日:2022-06-10

    Abstract: 本发明公开了一种光纤传感器及其控制方法、制备方法,提出了F‑P腔和谐振反射波导混合结构。将SMF和HCST置于光纤熔接机中,放电使SMF与HCST熔接。在显微镜的帮助下,切取合适的HCST长度,将HCST断面置于光纤熔接机中央,设置合适的光纤熔接机放电参数,放电使部分HCST形成空气球。能够同时测量高温和横向压力。通过在光纤传感系统中引入新结构,使HCST同时作为F‑P空气腔和谐振反射波导。由于谐振反射波导结构的存在,提高了单独测量高温的灵敏度。且由于空气泡结构在横向压力作用下易于发生形变,因此本传感器可以用作高温、横向压力双参数同时测量。由于本发明传感器仅用到SMF和HCST且结构简单,因此不仅使得本发明性能稳定而且还大大降低了传感器的成本。

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