[发明专利]基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统

权利要求书

1.基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，包括信号发生器(1)、可调谐激光器(2)、隔离器(3)、衰减器(4)、偏振控制器(5)、光纤锥(6)、微气泡腔(7)、磁致伸缩介质(8)、胶水(9)、光电探测器(10)、谱仪(11)；其特征在于，信号发生器(1)输出的电压信号送入可调谐激光器(2)的电压调谐端口，可调谐激光器(2)的出射端与隔离器(3)的输入端连接，隔离器(3)的输出端与衰减器(4)的输入端连接，衰减器(4)的输出端与光纤锥(6)输入端之间的光纤上设置有偏振控制器(5)；光纤锥(6)输出的光场通过倏逝波耦合的方式进入微气泡腔(7)内，腔内光场经过光纤锥(6)耦合输出至光电探测器(10)的接收端，光电探测器(10)输出的信号进入谱仪(11)；传感系统中可调谐激光器(2)、隔离器(3)、衰减器(4)、偏振控制器(5)、光纤锥(6)、光电探测器(10)之间的连接均采用光纤连接；信号发生器(1)与可调谐激光器(2)的电压调谐端口、光电探测器(10)与谱仪(11)之间使用两端口通用的电学线缆连接；微气泡腔(7)的两端通过胶水(9)粘结在磁致伸缩介质(8)上；所述的微气泡腔与光纤锥始终处于耦合状态；外界磁场的变化将导致磁致伸缩介质(8)发生形变，进而导致用胶水(9)粘结在磁致伸缩介质(8)上的微气泡腔(7)的机械模式发生变化，因而谱仪(11)上测量的腔的透射场的频谱中将包含磁场信息，通过数据处理可以解调出外界直流磁场信息。

2.根据权利要求1所述的基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，其特征在于：所述的微气泡腔的材料为二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，其特征在于：所述的微气泡腔的壁厚保证光在其内传输时会有倏逝波存在于谐振腔的外表面。

4.根据权利要求1所述的基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，其特征在于：所述的磁致伸缩介质为Terfenol-D或其它在磁场作用下会发生形变的介质，并保证微气泡腔的机械模式发生变化即可。

5.根据权利要求1所述的基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，其特征在于：所述的可调谐激光器的调谐范围要满足探测需求，波段选用通讯波段，且与光电探测器的接收波段相匹配。

6.根据权利要求1所述的基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，其特征在于：所述的偏振控制器的偏振状态要保证腔模式的光学品质因数最高，使得更多的光局域在腔内。

7.根据权利要求1所述的基于微气泡腔机械模式可调谐特性的直流磁场传感系统，其特征在于：所述的谱仪的分辨率选择要保证能分辨出腔的机械模式。