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专利号: 2019106938070
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种应变传感Fabry-Perot干涉仪,其特征在于:包括第一单模光纤、第二单模光纤和毛细微管,所述毛细微管熔接于第一单模光纤和第二单模光纤之间。

2.根据权利要求1所述的一种应变传感Fabry-Perot干涉仪,其特征在于:所述第一单模光纤的型号为SMF-28。

3.根据权利要求1所述的一种应变传感Fabry-Perot干涉仪,其特征在于:所述毛细微管的内径为75μm,外径为150μm。

4.根据权利要求1所述的一种应变传感Fabry-Perot干涉仪,其特征在于:所述第二单模光纤的长度为10cm。

5.一种基于权利要求1所述的应变传感Fabry-Perot干涉仪的应变传感方法,其特征在于:具体包括以下步骤:(1)使用两个毛细微管长度不同的应变传感Fabry-Perot干涉仪,毛细微管较长的为传感干涉仪,毛细微管较短的为参考干涉仪,将两个应变传感Fabry-Perot干涉仪并联在3dB耦合器上;

(2)将传感干涉仪的毛细微管两边的第一单模光纤和第二单模光纤均通过光纤钳剥离一小段涂覆层,将第一单模光纤和第二单模光纤剥离涂覆层的位置分别通过紫外固化胶固定在固定平台和移动平台上,毛细微管置于固定平台和移动平台之间;

(3)在3dB耦合器另外两端分别连接宽带光源和光谱仪,光谱仪可显示应变传感Fabry-Perot干涉仪的干涉普线;

(4)传感测试时,宽带光源提供光波在分别在传感干涉仪和参考干涉仪的第一单模光纤内传输,光波在第一单模光纤内传播至第一单模端面时一部分光被反射,另一部分光透过端面在传感腔内部传播,传播至传感腔远离第一单模光纤的端面时被反射,经过传感干涉仪第一单模光纤端面反射的光束和经过传感腔反射的光束会聚产生传感干涉普线,在参考干涉仪第一单模光纤端面反射的光束和经过参考腔反射的光束会聚产生参考干涉普线,传感干涉普线的自由光谱范围表示为: 参考干涉普线的自由光谱范围表示为: 传感干涉普线和参考干涉普线进行叠加并传至光谱仪显示,当传感腔和参考腔的谷值处于相同波长时,此波长处总输出频谱为谷值,所有的谷值形成一个新的频谱包络,所述频谱包络的自由光谱范围表示为:(5)水平移动移动平台给传感涉仪施加应变,即移动平台的移动使得传感腔的长度L1变长,传感腔的变长使得传感干涉普线发生移动,发生移动的传感干涉普线和未发生变化的参考干涉普线不断叠加在光谱仪显示,同时保持之前的干涉普线叠加情况;

(6)随着L1长度的不断变化,参考干涉仪和传感干涉仪叠加的干涉普线逐渐发生偏移,完成基于应变传感Fabry-Perot干涉仪的应变测量。

6.一种基于权利要求5所述的应变传感Fabry-Perot干涉仪的应变传感方法,其特征在于:所述步骤(1)中的两个应变传感Fabry-Perot干涉仪的毛细微管的长度L1和L2分别为50μm和70μm,且长度分别为50μm和70μm的毛细微管分别定义为传感腔和参考腔。

7.一种基于权利要求5所述的应变传感Fabry-Perot干涉仪的应变传感方法,其特征在于:所述步骤(2)中传感干涉仪的毛细微管两边被去除涂覆层的长度总共为20cm。

8.一种基于权利要求5所述的应变传感Fabry-Perot干涉仪的应变传感方法,其特征在于:所述步骤(5)中参考干涉仪和传感干涉仪的叠加的干涉普线根据一放大因子发生偏移,所述放大因子M表示为: