基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器

    公开(公告)号:CN108152220B

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN201810011621.8

    申请日:2018-01-05

    Abstract: 本发明涉及基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器,其特征在于包括宽带光源、光谱分析仪、单模光纤、环形器、双C型氢气传感头;PDMS(聚二甲基硅氧烷)将空芯光纤分隔成两个C型空腔,一个微腔形成干涉结构,另一个微腔内嵌氢气敏感材料作为传感区。当氢气浓度增加,Pt/WO3(三氧化钨载铂)粉末与氢气发生反应产生热,PDMS薄膜体积发生膨胀,导致干涉谱移动,检测干涉波长的变化就可以得到氢气的浓度。针对现有光纤氢气传感器存在的传感区域大、不适合远距离操控、氢气敏感材料容易脱落,制作复杂等缺点,提出了一种结构制作简单,操作灵活,传感结构紧凑,尺寸微小,可以长期使用的基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器。

    一种基于光纤微腔双F-P游标放大氢气传感器的自标定方法及装置

    公开(公告)号:CN107064066B

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN201710273194.6

    申请日:2017-04-21

    Inventor: 赵春柳 李翌娜

    Abstract: 本发明涉及一种基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定方法及装置,其特征在于包括宽带光源、光谱分析仪、3dB耦合器、单模光纤、双F‑P氢气传感模块;双F‑P氢气传感模块由空芯光纤、多模光纤熔接形成;其中空芯光纤构成第一F‑P光纤微腔;多模光纤构成第二F‑P光纤微腔,外表面镀有银膜,银/钯复合膜。第一F‑P光纤微腔作为“基标尺”,提供一系列基准线,第二F‑P光纤微腔作为“游标尺”,用于感应待测量;当氢气浓度增加,银/钯复合膜体积发生膨胀,导致干涉谱移动,检测干涉波长的变化就可以得到氢气的浓度。针对现有光纤氢气传感器零基漂移的问题,提出了一种精度高,感应量程大的基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定方法及装置。

    基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的方法及装置

    公开(公告)号:CN106768474B

    公开(公告)日:2023-04-18

    申请号:CN201611174193.8

    申请日:2016-12-15

    Abstract: 本发明涉及一种基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的方法及装置,其特征在于包括宽带光源、光谱仪、3dB耦合器、两根不同长度的保偏光纤和单模光纤;将所述的两根不同长度的保偏光纤的末端垂直切割,利用熔接机进行错轴熔接,错轴熔接的角度范围在1°~90°,保偏光纤的长度差范围为0.03m~0.2m;宽带光源发出的光经单模光纤进入3dB耦合器,3dB耦合器将信号光分成两束沿相反方向传输的光,分别通过环路中的错轴熔接的保偏光纤再次到达3dB耦合器,在一个Sagnac干涉环内形成游标包络,随着温度的变化,包络的漂移会成倍的增加。本发明针对现有光纤温度传感器灵敏度不高的问题,提出了一种结构简单,成本低,灵敏度高的基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的方法及装置。

    基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定技术及装置

    公开(公告)号:CN107064066A

    公开(公告)日:2017-08-18

    申请号:CN201710273194.6

    申请日:2017-04-21

    Inventor: 赵春柳 李翌娜

    CPC classification number: G01N21/45

    Abstract: 本发明涉及基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定技术及装置,其特征在于包括宽带光源、光谱分析仪、3dB耦合器、单模光纤、双F‑P氢气传感模块;双F‑P氢气传感模块由空芯光纤、多模光纤熔接形成;其中空芯光纤构成第一F‑P光纤微腔;多模光纤构成第二F‑P光纤微腔,外表面镀有银膜,银/钯复合膜。第一F‑P光纤微腔作为“基标尺”,提供一系列基准线,第二F‑P光纤微腔作为“游标尺”,用于感应待测量;当氢气浓度增加,银/钯复合膜体积发生膨胀,导致干涉谱移动,检测干涉波长的变化就可以得到氢气的浓度。针对现有光纤氢气传感器零基漂移的问题,提出了一种精度高,感应量程大的基于光纤微腔双F‑P游标放大氢气传感器的自标定技术及装置。

    基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器

    公开(公告)号:CN108152220A

    公开(公告)日:2018-06-12

    申请号:CN201810011621.8

    申请日:2018-01-05

    Abstract: 本发明涉及基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器,其特征在于包括宽带光源、光谱分析仪、单模光纤、环形器、双C型氢气传感头;PDMS(聚二甲基硅氧烷)将空芯光纤分隔成两个C型空腔,一个微腔形成干涉结构,另一个微腔内嵌氢气敏感材料作为传感区。当氢气浓度增加,Pt/WO3(三氧化钨载铂)粉末与氢气发生反应产生热,PDMS薄膜体积发生膨胀,导致干涉谱移动,检测干涉波长的变化就可以得到氢气的浓度。针对现有光纤氢气传感器存在的传感区域大、不适合远距离操控、氢气敏感材料容易脱落,制作复杂等缺点,提出了一种结构制作简单,操作灵活,传感结构紧凑,尺寸微小,可以长期使用的基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器。

    基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的方法及装置

    公开(公告)号:CN106768474A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611174193.8

    申请日:2016-12-15

    CPC classification number: G01K11/32

    Abstract: 本发明涉及一种基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的方法及装置,其特征在于包括宽带光源、光谱仪、3dB耦合器、两根不同长度的保偏光纤和单模光纤;将所述的两根不同长度的保偏光纤的末端垂直切割,利用熔接机进行错轴熔接,错轴熔接的角度范围在1°~90°,保偏光纤的长度差范围为0.03m~0.2m;宽带光源发出的光经单模光纤进入3dB耦合器,3dB耦合器将信号光分成两束沿相反方向传输的光,分别通过环路中的错轴熔接的保偏光纤再次到达3dB耦合器,在一个Sagnac干涉环内形成游标包络,随着温度的变化,包络的漂移会成倍的增加。本发明针对现有光纤温度传感器灵敏度不高的问题,提出了一种结构简单,成本低,灵敏度高的基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的方法及装置。

    一种基于花生结构的反射式光纤高温传感器

    公开(公告)号:CN206583550U

    公开(公告)日:2017-10-24

    申请号:CN201720157747.7

    申请日:2017-02-21

    Abstract: 本实用新型公开了一种基于花生结构的反射式光纤高温传感器,属于光纤传感技术领域,包括宽带光源、单模传输光纤、花生型高温传感头、2×1的耦合器以及光谱仪;本实用新型将平端面作为反射面,与花生结构构成传感器的高温传感头,其中,花生双球的半径为80μm-120μm,两球半径差为0-1μm;花生结构的长度为350μm-400μm;花生结构到反射端面的长度为1.5cm-3.5cm;利用温度引起包层模与纤芯模有效折射率差的变化,通过测量干涉波长的漂移可以实现温度的测量。本实用新型具有花生结构工艺简单,成本低廉,方便操作,结构紧凑,能实现900度高温测量等优点。

    一种基于游标放大效应的Sagnac干涉型光纤氢气传感器

    公开(公告)号:CN206656954U

    公开(公告)日:2017-11-21

    申请号:CN201720436594.X

    申请日:2017-04-21

    Abstract: 本实用新型涉及一种基于游标放大效应的Sagnac干涉型光纤氢气传感器。其特征在于包括宽带光源、光谱仪、2×2的3dB耦合器、两根不同长度的保偏光纤、单模光纤;将所述的两根不同长度的保偏光纤错轴熔接得到一段保偏光纤,在得到的保偏光纤的部分侧面涂敷三氧化钨载铂催化剂粉末;2×2的3dB耦合器左侧的两个连接端分别与宽带光源和光谱仪相连,2×2的3dB耦合器右侧的两个连接端分别与错轴熔接得到的保偏光纤的两端相连,实现游标放大的Sagnac干涉谱。利用Sagnac干涉的高温度灵敏特性以及氢气与氧气在三氧化钨载铂粉末催化下发生放热反应,实现氢气浓度的测量。本实用新型具有结构简单,易于制备,灵敏度高等优点。

    一种基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器

    公开(公告)号:CN208076378U

    公开(公告)日:2018-11-09

    申请号:CN201820020715.7

    申请日:2018-01-05

    Abstract: 本实用新型公开了一种基于双C型微型空腔的敏感膜内嵌式光纤氢气传感器,属于光纤传感技术领域,包括宽带光源、光谱分析仪、单模光纤、环形器、双C型氢气传感头;本实用新型利用聚二甲基硅氧烷将空芯光纤分隔成两个C型空腔,一个微腔形成干涉结构,另一个微腔内嵌氢气敏感材料作为传感区,其中,空芯光纤的长度为100μm~150μm,第一空腔的长度为20μm~60μm;当氢气浓度增加,三氧化钨载铂粉末与氢气发生氧化还原反应,使得传感结构周围温度升高,聚二甲基硅氧烷膜受热发生膨胀,使得第一空腔的腔长缩短,从而使得干涉波谱向短波发生波长漂移。本实用新型具有结构制作简单,操作灵活,传感结构紧凑,尺寸微小,可以长期使用等优点。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

    一种基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的装置

    公开(公告)号:CN206330688U

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201621390690.7

    申请日:2016-12-15

    Abstract: 本实用新型涉及一种基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的装置,其特征在于包括宽带光源、光谱仪、3dB耦合器、两根不同长度的保偏光纤和单模光纤;将所述的两根不同长度的保偏光纤的末端垂直切割,利用熔接机进行错轴熔接,错轴熔接的角度范围在1°~90°,保偏光纤的长度差范围为0.03m~0.2m;宽带光源发出的光经单模光纤进入3dB耦合器,3dB耦合器将信号光分成两束沿相反方向传输的光,分别通过环路中的错轴熔接的保偏光纤再次到达3dB耦合器,在一个Sagnac干涉环内形成游标包络,随着温度的变化,包络的漂移会成倍的增加。本实用新型针对现有光纤温度传感器灵敏度不高的问题,提出了一种结构简单,成本低,灵敏度高的基于单Sagnac干涉环产生游标放大效应的装置。

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