专利名称：基于镀金光纤传感头的液压传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光纤传感技术领域，涉及一种基于镀金光纤传感头的液压传感装置。
背景技术：
光纤的出现带来了人类通信和信息技术的革命性发展。在传感领域，光纤可以作为传感单位，通过在其中传播的光的特性来实现对外界物理量的传感，以此为基础的光纤传感技术已经得到广泛的重视。光纤传感技术在生物、医学、航天、航空、机械、石化、建筑、 高铁、桥梁、国防工业等领域具有重要的应用潜力。在光纤液压传感技术领域，目前发展比较成熟的是光纤布拉格光栅液压传感技术，改技术主要依赖于液压环境下光纤布拉格光栅反射波长的变化来实现液压传感，尽管做到很大的测量范围(几百兆帕)，但是灵敏度不高。
发明内容本实用新型就是针对现有技术的不足，提出了基于一种基于镀金光纤传感头的液压传感装置。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案基于镀金光纤传感头的液压传感装置，包括宽带光源、三端口光耦合器、光谱分析仪和镀金光纤传感头。宽带光源的输出端口与三端口光耦合器的第一个端口光纤连接；三端口光耦合器的第二个端口与光谱分析仪的输入端口光纤连接；三端口光耦合器的第三个端口与镀金光纤传感头光纤连接。所述的镀金光纤传感头由两段单模光纤和镀金薄膜组成，其中一段长度不限的单模光纤和另外一段长度为L的单模光纤错位h微米，在长度为L的单模光纤镀有金层，金层厚度大于1微米，其中，5毫米< L < 50毫米，2微米< h < 6微米。本实用新型主要适用于测量液体中的液压，利用了镀金光纤传感头的干涉峰值波长随液压变化的特性，通过的干涉峰值波长的漂移量来确定液压数值大�。迪至艘貉勾�。本实用新型具有不受电磁干扰、价格低廉、结构紧凑、制作工艺简单、高灵敏度本、适合医疗应用等优点。
图1为本实用新型结构示意图；图2为镀金光纤传感头示意图；图3为利用本实用新型测量所得的结果示意图。
具体实施方式
[0013]如图1和图2所示，基于镀金光纤传感头的液压传感装置包括一个宽带光源1、一个三端口光耦合器2、一个光谱分析仪3和一个镀金光纤传感头4。将宽带光源1的输出端口和三端口光耦合器2的第一个端口光纤连接；将该三端口光耦合器2的第二个端口和光谱分析仪3的输入端口光纤连接；将该三端口光耦合器2 的第三个端口和镀金光纤传感头4光纤连接。所说的镀金光纤传感头4由一段长度不限的单模光纤5、一段长度为L (5 50毫米)的单模光纤6和镀金薄膜7组成。将一段长度不限的单模光纤5和另外一段长度为L (5 50毫米)的单模光纤6错位h (2 6微米)相熔接，将长度为L的单模光纤进行镀金，镀金薄膜7厚度大于1微米。本实用新型的具体工作过程当宽带光经过两段单模光纤的熔接点的时候，将在长度为L的单模光纤分成在外围的包层模式和中间的芯层模式两部分的光；之后在镀金的光纤端面的反射作用之下，两部分的光回到单模光纤熔接点的时候形成了干涉，最后在光谱分析仪上可以测出干涉光谱，其干涉峰值对应的波长为
椒碰IV= 1Λ14”..其中·^mjs为长度为L的单模光纤包层模式的有效折射率，为长度为L的单模光纤芯层模式的有效折射率。由于Ζ，托崎,η撤均为液压的函数，因此液压变化的时候就会引起干涉峰值对应的波长1的漂移，当我们从光谱分析仪测量获得波长 有漂移量
的时候，就可以得到液压的数值为其中λ为常数，可以根据单模光纤参数计算出来。因此，可以通过测量干涉峰值对应的波长的漂移来确定施加在镀金光纤传感头上的液压。利用本实用新型装置进行测量，其具体测量结果如图3所示。本实用新型利用了普通的单模光纤错位熔接的技术实现了干涉光谱的获得，利用镀金技术提供了液压传感的灵敏度，并避免了外界液体对光纤传感的影响。
权利要求1.基于镀金光纤传感头的液压传感装置，包括宽带光源、三端口光耦合器、光谱分析仪和镀金光纤传感头，其特征在于宽带光源的输出端口与三端口光耦合器的第一个端口光纤连接；三端口光耦合器的第二个端口与光谱分析仪的输入端口光纤连接；三端口光耦合器的第三个端口与镀金光纤传感头光纤连接；所述的镀金光纤传感头由两段单模光纤和镀金薄膜组成，其中一段长度不限的单模光纤和另外一段长度为L的单模光纤错位h微米，在长度为L的单模光纤镀有金层，金层厚度大于1微米，其中，5毫米< L < 50毫米，2微米< h ^ 6微米。
2.根据权利要求1所述的基于镀金光纤传感头的液压传感装置，其特征在于所述的宽带光源波长为1500nm至1600nm ；光谱分析仪的工作波长为1500nm至1600nm。
专利摘要本实用新型公开了基于镀金光纤传感头的液压传感装置。目前装置灵敏度不高。本实用新型包括宽带光源、三端口光耦合器、光谱分析仪和镀金光纤传感头。宽带光源的输出端口与三端口光耦合器的第一个端口光纤连接；三端口光耦合器的第二个端口与光谱分析仪的输入端口光纤连接；三端口光耦合器的第三个端口与镀金光纤传感头光纤连接。本实用新型具有不受电磁干扰、价格低廉、结构紧凑、制作工艺简单、高灵敏度、适合医疗应用等优点。
文档编号G01L11/02GK202329914SQ201120395938
公开日2012年7月11日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者吴根柱, 彭保进, 胡顾锋, 陈达如 申请人:浙江师范大学
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