基于锥形光纤的光纤布拉格光栅液压传感方法

摘要

本发明公开了基于锥形光纤的光纤布拉格光栅液压传感方法。目前方法存在灵敏度低、传感光纤过长等缺点。本发明首先确定宽带光源、三端口光耦合器、光谱分析仪和锥形光纤的光纤布拉格光栅；然后将上述器件按照测量方案连接，最后将锥形光纤的光纤布拉格光栅置于需要测量液压的环境中，通过测量锥形光纤的光纤布拉格光栅的中心波长漂移来确定施加在光纤布拉格光栅上的液压。本发明具有不受电磁干扰、价格低廉、结构紧凑、高灵敏度等优点。

主权项

1.基于锥形光纤的光纤布拉格光栅液压传感方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤(1)选择一个输出波长覆盖1500nm至1600nm的宽带光源、一个三端口光纤耦合器、一个锥形光纤的光纤布拉格光栅和一个工作波长覆盖1500nm至1600nm的光谱分析仪；所述的锥形光纤的光纤布拉格光栅，其具体制作过程如下：1）截取一段长度10厘米以上、直径为120微米～130微米的普通单模光纤，将其拉成锥形光纤，锥形光纤腰部直径为25微米～50微米, 腰部长度2厘米～10厘米；2）在锥形光纤腰部写入光纤布拉格光栅；3）在锥形光纤的腰部涂上固化胶，加强锥形光纤的光纤布拉格光栅的机械强度，并增加传感器的灵敏度；步骤(2)将宽带光源的输出端口和光纤耦合器的一个输入端口光纤连接；将该光纤耦合器的一个输出端口和锥形光纤的光纤布拉格光栅以光纤熔接方式连接，该光纤耦合器的一个输出端口和光谱分析仪的输入端口光纤连接；步骤(3)将锥形光纤的光纤布拉格光栅置入需要测量液压的液体环境，开启宽带光源，锥形光纤的光纤布拉格光栅的中心波长为其中、分别为光纤布拉格光栅周期和锥形光纤的有效折射率，当施加在锥形光纤的光纤布拉格光栅上的液压发生改变的时候，光纤布拉格光栅的中心波长对应有一个波长漂移，其液压和波长漂移满足以下关系其中，为一常数；通过测量锥形光纤的光纤布拉格光栅的中心波长漂移即可确定施加在光纤布拉格光栅上的液压。