一種基于光纖fp腔實現激光拍頻測溫的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置，其中980nm泵浦光源通過光纖與波分復用器相連，波分復用器的一端通過光纖依次與摻餌光纖、錯位光纖和第一光纖耦合器相連，該第一光纖耦合器中與輸入端相對的另外兩端通過光纖相連構成光線反射鏡，第一光纖耦合器的剩余一端懸空，波分復用器的另一端通過光纖依次與第二光纖耦合器、光電探測器和頻率分析儀相連，該第二光纖耦合器中與輸入端相對的另外兩端通過光纖相連構成光線反射鏡，第二光纖耦合器的剩余一端通過光纖與光電探測器相連。本實用新型具有更高的測量精確性，成本低廉，易于實現，具有超高的穩定性和準確性。
【專利說明】
一種基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于溫度測量裝置技術領域，具體涉及一種基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置。
【背景技術】
[0002]溫度是一個重要的物理參數，溫度傳感器在眾多傳感器中占有重要的地位，己經形成了一個很大的產業，全球每年直接的或間接的產值可達幾十億美元。工業生產中，對于智能儀器、控制系統和生產過程的溫度監控是十分重要的，如果能夠對現場溫度進行及時準確檢測，那么可以在維持儀器正常生產的同時及早地發現存在的問題，這樣有助于整個過程安全穩定進行，確保生產質量，幫助企業減少損失。尤其是一些橋梁、大壩等建筑物和石油化工領域的安全檢測，需要對必要的參數進行實時在線檢測，但在一些傳統的溫度檢測器件中，面對特殊環境時(比如電磁干擾、腐蝕性強、易燃易爆等)卻暴露出很大的局限性，同時多點檢測的成本很高。在這種背景下，以光纖為傳感媒介的FP腔、光纖光柵溫度傳感應運而生，這些傳感器以其防爆、抗電磁干擾、抗腐蝕、耐高溫、結構小巧等優點而得到了廣泛的應用。光纖FP腔傳感器對溫度的測量能夠達到較高的分辨率和精度，但存在制作工藝難度大，成本高，解調系統復雜等不足之處。常用的解調方式有干涉解調法，但系統分辨率和精度響度較低，且解調結構較復雜，不易于實際應用。另外干涉法解調利用光譜儀進行干涉圖樣分析，但光譜儀價格昂貴。因此，尋找方便簡單廉價且系統分辨率高的解調方式變得越來越重要。
【發明內容】
[0003]本實用新型解決的技術問題是提供了一種價格低廉、結構簡單且易于實現的基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置。
[0004]本實用新型為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置，其特征在于:980nm栗浦光源通過光纖與波分復用器相連，波分復用器的一端通過光纖依次與摻餌光纖、錯位光纖和第一光纖耦合器相連，該第一光纖耦合器中與輸入端相對的另外兩端通過光纖相連構成光線反射鏡，第一光纖耦合器的剩余一端懸空，波分復用器的另一端通過光纖依次與第二光纖耦合器、光電探測器和頻率分析儀相連，該第二光纖耦合器中與輸入端相對的另外兩端通過光纖相連構成光線反射鏡，第二光纖耦合器的剩余一端通過光纖與光電探測器相連。
[0005]本實用新型中兩個光線反射鏡構成光纖FP腔，錯位光纖作為溫度測試點，通過觀察頻譜分析儀上激光拍頻的變化得到溫度的相應變化，相比干涉解調法，拍頻解調法結構更加簡單，精確度更高，結果更穩定且價格相對低廉，具有很好的市場前景。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的光路連接圖。
[0007]圖中:l、980nm栗浦光源，2、光纖，3、波分復用器，4、摻餌光纖，5、錯位光纖，6、第一光纖耦合器，7、光電探測器，8、頻譜分析儀，9、第二光纖耦合器。
【具體實施方式】
[0008]結合附圖詳細描述本實用新型的具體內容。一種基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置，其中980nm栗浦光源I通過光纖2與波分復用器3相連，波分復用器3的一端通過光纖2依次與摻餌光纖4、錯位光纖5和第一光纖耦合器6相連，該第一光纖耦合器6中與輸入端相對的另外兩端通過光纖2相連構成光線反射鏡，第一光纖耦合器6的剩余一端懸空，波分復用器3的另一端通過光纖2依次與第二光纖耦合器9、光電探測器7和頻率分析儀8相連，該第二光纖耦合器9中與輸入端相對的另外兩端通過光纖2相連構成光線反射鏡，第二光纖耦合器9的剩余一端通過光纖2與光電探測器7相連。
[0009]本實用新型在具體實施過程中，兩個由光纖耦合器和光纖構成的光線反射鏡組成光纖FP腔，由980nm栗浦光源發出的栗浦光通過波分復用器進入光纖FP腔中，光通過光纖FP腔中的錯位光纖時，光先進入第一個錯位光纖熔接點，這時一部分光進入光纖包層中進行傳播，另一部分光則繼續在光纖纖芯中傳播。由于光在包層傳播會產生多個模式，當光進入第二個錯位光纖熔接點時，纖芯中的光與包層中的不同模式的光進行耦合然后向前傳播。光在光纖FP腔中來回震蕩，由于光纖FP腔中摻餌光纖的放大作用，可以在頻譜分析儀上觀察到穩定的激光拍頻現象。
[0010]本實用新型將錯位光纖作為本裝置的溫度測試點，通過改變施加在錯位光纖上的溫度來改變光在包層中傳播光的模式，進而改變光纖FP腔產生的激光拍頻信號。利用origin軟件對激光拍頻信號的數據進行處理，繪制出溫度和拍頻的曲線圖，進而解調出溫度的變化，實現了溫度的測量。相對于涉法利用光譜儀對光干涉譜進行分析，本裝置利用頻譜分析儀對頻率信號進行分析，價格低廉，結構簡單，原理清晰，測出的溫度分辨率較高且穩定，具有良好的市場應用前景。
[0011]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理，主要特征和優點，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型的范圍。
【主權項】
1.一種基于光纖FP腔實現激光拍頻測溫的裝置，其特征在于:980nm栗浦光源通過光纖與波分復用器相連，波分復用器的一端通過光纖依次與摻餌光纖、錯位光纖和第一光纖耦合器相連，該第一光纖親合器中與輸入端相對的另外兩端通過光纖相連構成光線反射鏡，第一光纖耦合器的剩余一端懸空，波分復用器的另一端通過光纖依次與第二光纖耦合器、光電探測器和頻率分析儀相連，該第二光纖耦合器中與輸入端相對的另外兩端通過光纖相連構成光線反射鏡，第二光纖耦合器的剩余一端通過光纖與光電探測器相連。
【文檔編號】G01K11/32GK205449326SQ201620169968
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月1日
【發明人】王旭, 陳龍飛, 張豪杰, 溫泉, 李小康, 王芳
【申請人】河南師范大學