[实用新型]基于模场直径差异的大动态范围光纤传感装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，涉及一种基于光信号强度变化的、通过采用两根或两根以上模场直径有差异的光纤来实现大动态范围光纤传感装置，具体涉及一种基于模场直径差异的大动态范围光纤传感装置。

背景技术

光纤传感装器由于相对传统传感器具有诸多优点而成为当前国内外研究的热点之一，其中基于光信号强度变化的弯曲、微弯原理的传感装置相对于其他光纤传感器具有结构简单、光路封闭、成本低、易于构建分布式传感装置等优点。微弯光纤传感器虽已具有较大的测试动态范围，但在对滑坡、泥石流、地震、以及大型人工建筑物等大变形、长期的监测时，仍会遇到测试动态范围不足的问题，若能解决该问题，则一方面可以延长已敷设的微弯光纤传感装置使用寿命，又能大幅度降低使用、维护和系统的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种基于模场直径差异的大动态范围光纤传感装置，利用两根光纤的模场直径的不同，在相同波长下的光信号在两根相同弯曲或微弯下、两根光纤中传输时的损耗大小不同，从而可以扩展弯曲或微弯光纤传感装置的动态范围，即保持了弯曲或微弯光纤传感装置高精度的特点，又不影响其低成本的优点，为该类光纤传感装置的推广使用提供了良好的基础。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于模场直径差异的大动态范围光纤传感装置，其特征在于：包括上锯齿板、下锯齿板、A侧变形齿、B侧变形齿、第一信号光纤、第二信号光纤、第一1X2耦合器、测试单元和处理单元，所述上锯齿板和下锯齿板相对设置，所述A侧变形齿和B侧变形齿的数量均为多个，多个所述A侧变形齿均匀布设于上锯齿板的下表面上，多个所述B侧变形齿均匀布设于下锯齿板的上表面上，所述A侧变形齿和B侧变形齿对应布设，所述第一信号光纤和第二信号光纤并排夹持于A侧变形齿与B侧变形齿之间，所述第一信号光纤和第二信号光纤的模场直径的差异不小于5%；所述测试单元为光时域反射计或光源-光功率计，所述测试单元通过第一1X2耦合器与第一信号光纤和第二信号光纤的一端均相连接，所述测试单元还与处理单元相连接。

上述的基于模场直径差异的大动态范围光纤传感装置，其特征在于：所述第一信号光纤和第二信号光纤的另一端通过第二1X2耦合器均与测试单元相连接，所述第二1X2耦合器还与处理单元相连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型大动态范围光纤传感装置，通过安置两个模场直径差异在5%以上的第一信号光纤和第二信号光纤，就可以大幅度的增加光纤传感装置的测试动态范围，提高了精度、延长了光纤传感装置的使用寿命。

2、本实用新型不仅适用于弯曲或微弯类型的光纤传感装置，只要是基于光信号强度的、与光信号波长相关的光纤传感装置，均可采用上述装置来达到增加测试动态范围的目的。

3、本实用新型大动态范围光纤传感装置，结构简单、精度高、使用寿命长，利于推广使用。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、灵敏度高、使用效果好，具有大动态范围的光纤传感装置，可以具有更大的潜力适应复杂的实际应用环境，具有更好的精度和更长的使用寿命。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型第一种具体实施方式的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本实用新型第二种具体实施方式的结构示意图。

附图标记说明:

3-1—第一1X2耦合器；   3-2—第二1X2耦合器；  4-1—A侧变形齿；

4-2—B侧变形齿；       5—测试单元；         6-1—第一信号光纤；

6-2—第二信号光纤；    7—处理单元；         9-1—上锯齿板；

9-2—下锯齿板。

具体实施方式

实施例1