[发明专利]基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器

权利要求书

1.基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，包括：沿光路方向依次设置的泵浦光源、波分复用器、掺铒光纤、光纤FP滤波器、光纤Sagnac滤波器和光谱仪，泵浦光源输出的泵浦光经过波分复用器、掺铒光纤后输出宽谱激光，宽谱激光进入光纤FP滤波器多波长激光，多波长激光经过光纤Sagnac滤波器中基于游标效应而输出带包络的多波长光纤激光信号，多波长光纤激光信号输入光谱分析仪以进行测量；

所述光纤Sagnac滤波器包括保偏光纤和具有四个端口的光耦合器；

所述泵浦光源与波分复用器的输入端口连接，波分复用器的输出端口与掺铒光纤的一端连接，掺铒光纤的另一端连接光纤FP滤波器的输入端口，光纤FP滤波器的输出端口与光耦合器的第一端口连接，光耦合器的第三端口与保偏光纤的一端连接，保偏光纤的另一端与光耦合器的第四端口连接，光耦合器的第二端口与光谱仪连接；

所述游标效应分别使用FP滤波器和光纤sagnac滤波器输出波长作为滑动和固定部分游标刻度；两个刻度之间的重叠用于测量；两个滤波器的干扰峰重叠的波长处呈现峰值，所有峰值形成谱包络，包络的自由谱区满足：

FSR_envelope＝FSR₁FSR₂/|FSR₁-FSR₂|

其中，FSR₁、FSR₂、FSR_envelope分别代表Sagnac滤波器、FP滤波器和包络的自由谱范围；当Sagnac滤波器输出谱发生温度漂移，温度灵敏度被游标效应放大M倍，放大倍数M为：M＝FSR₁/|FSR₁-FSR₂|。

2.根据权利要求1所述的基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，所述保偏光纤为熊猫型保偏光纤，拍长为3.8mm，长度为6.6m，工作范围为1530～1580nm。

3.根据权利要求1所述的基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，所述光纤FP滤波器和光耦合器的工作范围为1530～1580nm。

4.根据权利要求3所述的基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，所述光纤FP滤波器在1530nm处自由谱间隔为0.78nm。

5.根据权利要求1所述的基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，所述光耦合器的四个端口均为分光比50％的端口。

6.根据权利要求1所述的基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，所述掺铒光纤的增益范围为1530～1570nm。

7.根据权利要求1所述的基于多波长光纤激光器游标效应的温度传感器，其特征在于，所述泵浦光源为980nm泵浦光源。