[实用新型]一种消除温度影响的光纤应变传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种消除温度影响的光纤应变传感器。 

背景技术

目前，市场上应变传感器普遍存有以下不足之处：制作复杂，生产成本较大，灵敏度较低，对光源的相干性要求比较高，温度稳定性差，因此目前的光纤传感器需要进行温度补偿。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种消除温度影响的光纤应变传感器，以克服目前现有技术存在的上述不足。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现： 

一种消除温度影响的光纤应变传感器，包括依次顺序连接的光源、输入光纤、双芯光纤、输出光纤和光谱分析仪，所述双芯光纤的中部设有空气层，所述双芯光纤上位于空气层的两侧对称设有纤芯。

进一步的，所述输入光纤为多模输入光纤，所述输出光纤为多模输出光纤。 

可选择的，所述输入光纤还可以为单模输入光纤，所述输出光纤还可以为单模输出光纤。 

可选择的，所述输入光纤还可以为相互连接的单模输入光纤和自聚焦透镜，所述输出光纤还可以为相互连接的自聚焦透镜和单模输出光纤，所述双芯光纤的两端均与所述自聚焦透镜连接。 

进一步的，所述输入光纤与双芯光纤、双芯光纤与输出光纤的连接处均设有环氧树脂密封圈。 

本实用新型的有益效果为：本实用新型以双芯光纤为基质，具有全光纤结构，体积和重量相比传统光纤应变传感器都大大减小；由于两个干涉臂在同一根光纤中，消除了温度对传感器的影响；干涉臂中间的空气层阻止了光在两纤芯之间的耦合，提高了传感器的灵敏度。 

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。 

图1是本实用新型实施例所述的一种消除温度影响的光纤应变传感器的结构示意图之一； 

图2是图一所示双芯光纤的A向视图；

图3是本实用新型实施例所述的一种消除温度影响的光纤应变传感器的结构示意图之二；

图4是本实用新型实施例所述的一种消除温度影响的光纤应变传感器的结构示意图之三。

图中： 

1、光源；2、输入光纤；3、双芯光纤；4、输出光纤；5、光谱分析仪；6、空气层；7、纤芯；8、环氧树脂密封圈。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型实施例所述的一种消除温度影响的光纤应变传感器，包括依次顺序连接的光源1、输入光纤2、双芯光纤3、输出光纤4和光谱分析仪5，所述双芯光纤3的中部设有空气层6，所述双芯光纤3上位于空气层6的两侧对称设有纤芯7。输入光纤2为多模输入光纤，输出光纤4为多模输出光纤，双芯光纤3的两端通过光纤熔接机分别与多模输入光纤、多模输出光纤进行熔接，两纤芯7之间用激光器切割为空气层6，将光纤连接区进行清洗，然后用环氧树脂密封圈8进行封装固化。 

光源1发出光信号，经过多模输入光纤进入双芯光纤3，分别输入到双芯光纤3的两个纤芯7内，形成相干光，这时双芯光纤3的两个纤芯7为传感器的两个干涉臂，由于两个纤芯7之间设置了空气层6，阻止了光在两纤芯7之间的耦合。两路光信号经过双芯光纤3的另一端后，输出到多模输出光纤，形成干涉光，经过光谱分析仪5完成对干涉信号的检测。 

本实施例所述的光源1为白光光源，多模输入光纤和多模输出光纤的长度均为30m，双芯光纤3的长度为500m，多模输入光纤纤芯和多模输出光纤纤芯的直径均为62.5um，双芯光纤3的纤芯7直径均为50um，双芯光纤3的两个纤芯7的边沿最近距离为50um；空气层6的长度为490m，宽度为30um。 

如图3所示，输入光纤2为单模输入光纤，输出光纤4为单模输出光纤，双芯光纤3的两端通过光纤熔接机分别与单模输入光纤、单模输出光纤进行熔接，两纤芯7之间用激光器切割为空气层6，将光纤连接区进行清洗，然后用环氧树脂密封圈8进行封装固化。 

光源1发出光信号，经过单模输入光纤进入双芯光纤3，分别耦合到两个纤芯7，形成相干光，这时两个纤芯7为传感器的两个干涉臂，由于两纤芯7之间设计了空气层6，阻止了光在两纤芯7之间的耦合，两路光信号经过双芯光纤3的另一端后，耦合到单模输出光纤，形成干涉光，经过光谱分析仪5完成对干涉信号的检测。 

本实施例所述的光源1为激光光源，单模输入光纤和单模输出光纤的长度分别为30m和60m，双芯光纤3的长度为50km，单模输入光纤纤芯和单模输出光纤纤芯的直径均为9um，双芯光纤3的两个纤芯7的直径均为100um，双芯光纤3的两个纤芯7的边沿最近距离为90um；空气层6的长度为49km，宽度为70um。