1. 一种基于空心光纤的传感器, 其特征在于,包括第一光纤(2)、至少1个光纤球形结构(6)、第二光纤以及空心光纤(7);
所述空心光纤(7)一端自由设置,空心光纤(7)另一端熔接于第二光纤一端;
所述第二光纤熔另一端接于光纤球形结构(6)一端,光纤球形结构(6)另一端熔接于第一光纤(2);
通过预设的反射光光强灵敏值设置空心光纤长度,以产生较大的光程差,从而实现减小传感器尺寸的同时,提高传感器的灵敏度;
空心光纤长度的约束条件:
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其中, 为预设的反射光光强灵敏值, 为入射光在第二光纤纤芯中传播的光功率, 为入射光在第二光纤包层中传播的光功率,为光程差,为入射光的波长,L1是第二光纤的长度,L2是空心光纤的长度, 为第二光纤纤芯的有效折射率, 为第二光纤包层的有效折射率, 为空心光纤包层的有效折射率。
2. 根据权利要求1所述的基于空心光纤的传感器, 其特征在于,所述光纤球形结构(6)数量为2,2个光纤球形结构(6)相互熔接。
3. 根据权利要求1所述的基于空心光纤的传感器, 其特征在于,所述第一光纤(2)和第二光纤均为单模光纤。
4. 根据权利要求1所述的基于空心光纤的传感器, 其特征在于,所述第一光纤(2)、第二光纤和空心光纤(7)的纤芯直径均为8.2μm,包层直径均为125μm。
5. 根据权利要求1所述的基于空心光纤的传感器, 其特征在于,所述光纤球形结构(6)的直径为200~220μm。
6. 根据权利要求1所述的基于空心光纤的传感器, 其特征在于,所述第二光纤和空心光纤(7)长度的约束条件:,
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其中, 为预设的反射光光强灵敏值, 为入射光在第二光纤纤芯中传播的光功率, 为入射光在第二光纤包层中传播的光功率,是入射光在第二光纤的纤芯和包层中传播的光程差,为入射光的波长,L1是第二光纤的长度,L2是空心光纤的长度,为第二光纤纤芯的有效折射率, 为第二光纤包层的有效折射率, 为空心光纤包层的有效折射率。
7.一种基于空心光纤的传感装置,其特征在于,包括宽带光源(1)、光谱分析仪(5)、环形器(3)和权利要求1‑6任一项所述的基于空心光纤的传感器(4);
所述环形器(3)的三个端口分别通过光纤连接宽带光源(1)、光谱分析仪(5)和基于空心光纤的传感器(4)。
8.根据权利要求7所述的基于空心光纤的传感装置,其特征在于,所述光纤为单模光纤。