一种光子晶体光纤温度传感探头及其测量系统

摘要

本发明公开了一种光子晶体光纤温度传感探头及其测量系统，涉及光子晶体光纤传感器件领域，包括：LMA-8全内反射型光子晶体光纤，后端面镀有银膜；光子晶体光纤的包层内填充氯仿、甲苯和乙醇温度敏感混合溶液，其中，所述氯仿、甲苯和乙醇的热敏系数分别为-6.328×10^-4/K、-5.273×10^-4/K和-3.940×10^-4/K，比所述纯石英高出两个数量级。该反射式光纤探头的制作只需要一次熔接，降低了熔接损耗，简化了制作工艺；并且，传感光信号经过反射两次通过温度敏感区域，增强了作用效应，提高了传感灵敏度；此外，利用具有很低熔点的甲苯和乙醇混合溶液，通过适当调节溶液配比可以制作用于超低温环镜的温度传感探头装置。

主权项

一种光路测量系统，其特征在于，所述光路测量系统包括：光子晶体光纤温度传感探头和温度控制装置，所述光子晶体光纤温度传感探头包括：LMA‑8全内反射型光子晶体光纤，所述LMA‑8全内反射型光子晶体光纤的后端面镀有银膜；所述LMA‑8全内反射型光子晶体光纤的包层内填充氯仿和乙醇组成温度敏感混合溶液，或甲苯和乙醇组成温度敏感混合溶液，其中，所述氯仿、甲苯和乙醇的热敏系数分别为‑6.328×10^‑4/K、‑5.273×10^‑4/K和‑3.940×10^‑4/K，比纯石英高出两个数量级；当温度升高时，包层等效折射率减小，纤芯‑包层折射率差增大，所述LMA‑8全内反射型光子晶体光纤对光的束缚增强，限制损耗减小，输出的光信号增强，从而实现基于强度调制的LMA‑8全内反射型光子晶体光纤温度传感器；所述温度控制装置调节所述光子晶体光纤温度传感探头内的温度敏感混合溶液的温度，所述光子晶体光纤温度传感探头通过单模光纤熔接点耦合到第一单模光纤跳线的一端；所述第一单模光纤跳线的另一端连接光纤环形器；所述光纤环形器的一端通过第二单模光纤跳线连接功率计；所述光纤环形器的另一端通过第三单模光纤跳线连接半导体激光光源；所述半导体激光光源发射光信号，经过所述光纤环形器耦合入所述光子晶体光纤温度传感探头；所述光信号经过所述银膜反射后重新经过所述光子晶体光纤温度传感探头进入所述光纤环形器，下端口耦合输出，所述功率计探测输出光信号的强度；所述光子晶体光纤温度传感探头一端熔接至以所述单模光纤作为输出端口的所述光纤环形器，另一端采用所述银膜实现传感光信号的高反射；所述第一单模光纤跳线、第二单模光纤跳线和第三单模光纤跳线为：1550nm的单模光纤跳线，相应的，所述半导体激光光源为：1550nm的半导体激光光源。