[发明专利]一种温度绝对值测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种温度绝对值测量方法，其步骤如下：

A.选择一段高双折射光纤，建立该高双折射光纤的双折射和长度与外界温度的关系式其中T表示外界温度，a、b表示待定系数，表示某参考波长λ₀经过高双折射光纤快轴和慢轴时所产生的相位差且B表示高双折射光纤的双折射，L表示高双折射光纤的长度；

B.搭建以该高双折射光纤的快轴和慢轴构成干涉光路相位差的干涉仪，并以该高双折射光纤作为温度传感探头，将温度传感探头植入一个已标定的温度变化盒内，获取干涉仪在不同温度下输出的干涉光谱，在每个温度T相对应的干涉光谱中采集相邻两个极大值或者两个极小值的波长，计算出该两个极值波长所对应的干涉级数，根据计算出的干涉级数，即可获得所有极值波长所对应的干涉级数，所述所有极值波长包括所有极大值波长和所有极小值波长，从而获得多组相对应的T、λ_N、N值，其中λ_N表示在温度T下的任一极值波长，N表示该极值波长所对应的干涉级数；

C.基于干涉光谱中某参考波长λ₀所对应的相位差将获得的多组T、λ_N、N值代入关系式并通过计算机软件对数据进行拟合，从而标定关系式中的系数a和b；

D.测量待测温度，将温度传感探头植入待测温度环境中，获取干涉仪输出的干涉光谱，采集相邻两个极值的波长，计算出任一极值波长λ_N所对应的干涉级数N，将获得的λ_N、N值代入已标定的关系式计算出T值，T值即为待测温度值。

2.一种基于如权利要求1所述的温度绝对值测量方法的温度绝对值测量装置，其特征在于：包括光源(1)、以高双折射光纤(4)的快轴和慢轴构成干涉光路相位差的干涉仪(2)和光谱仪(3)，所述高双折射光纤(4)作为温度传感探头，所述干涉仪(2)的输入端与光源(1)相连，输出端与光谱仪(3)相连。

3.如权利要求2所述的温度绝对值测量装置，其特征在于：所述干涉仪为Sagnac环结构，所述Sagnac环结构包括高双折射光纤(4)、耦合器(5)、第一单模光纤(6)和第二单模光纤(7)，所述耦合器(5)的端口A与光源(1)相连，端口B与光谱仪(3)相连，所述高双折射光纤(4)的两端分别通过第一单模光纤(6)和第二单模光纤(7)与耦合器(5)的端口C和端口D相连。

4.如权利要求2所述的温度绝对值测量装置，其特征在于：所述干涉仪(2)为偏振干涉结构，所述偏振干涉结构包括高双折射光纤(4)、起偏器(8)、第一保偏光纤(9)、第二保偏光纤(10)和检偏器(11)，所述起偏器(8)的输入端与光源(1)相连，所述检偏器(11)的输出端与光谱仪(3)相连，所述高双折射光纤(4)的两端分别通过第一保偏光纤(9)和第二保偏光纤(10)与起偏器(8)的输出端和检偏器(11)的输入端相连，所述高双折射光纤(4)与第一保偏光纤(9)和第二保偏光纤(10)的连接方式均为以光轴相交45°熔接。