[实用新型]一种基于双芯光纤的弯曲传感装置

说明书

本实用新型公开了一种基于双芯光纤的弯曲传感装置。本实用新型包括单频激光光源，扩束器，双芯光纤和线阵CCD，单频激光光源输出的输出端连接至扩束器的输入端，扩束器的输出端与用于弯曲传感的双芯光纤的一端连接，双芯光纤的另一端正对线阵CCD，且与线阵CCD所在的面垂直。本实用新型具有结构简单、测量方便、成本低、传感精度高等优点。

技术领域

本实用新型属于光学及光纤传感技术领域，涉及一种基于双芯光纤的弯曲传感装置。

背景技术

光纤传感器经过几十年的发展，在研究、设计和制造方面取得了重大的进步。光纤传感器具有很多优点，比如制作成本低、结构紧凑、灵敏度高、抗电磁干扰、耐化学腐蚀、能埋入工程结构和便于级联等，因此光纤传感技术受到越来越多的关注。

光纤传感利用光纤的传光性质，将待测量转换为光信号物理特征参量的改变，通过检测光特性获得外界变量的变化。目前常用的光纤弯曲传感器是基于光纤布拉格光栅的原理，将光纤布拉格光栅固定在被测器件上或安装在工程器件内部，利用被测器件弯曲使光纤布拉格光栅发生拉伸或挤压，获得反射波长漂移，从而进行弯曲传感。后来经过改进，人们实现了既能测量弯曲曲率半径，又能测量弯曲方向的光纤弯曲传感方法。但是这些方法大都基于布拉格光栅和耦合效应等理论，刻写光栅需要精密的高造价的激光器，技术难度较高，成本也较高。

发明内容

本实用新型在已有光纤弯曲传感器技术的基础上，另辟蹊径，利用双孔干涉的基本理论，提出了一种基于双芯光纤干涉理论的弯曲传感装置。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

本实用新型包括单频激光光源，扩束器，双芯光纤和线阵CCD。单频激光光源输出的输出端连接至扩束器的输入端，扩束器的输出端与用于弯曲传感的双芯光纤的一端连接，双芯光纤的另一端正对线阵CCD，且与线阵CCD所在的面垂直。

进一步说，所述的双芯光纤内部的两个光纤纤芯对称分布在双芯光纤中，纤芯的直径相同，均为3-5μm，两个纤芯中心点间距10-15μm。

进一步说，所述的扩束器采用多模光纤，其芯径为50-105μm。

进一步说，所述的多模光纤长度为5mm。

进一步说，所述的双芯光纤长度为0.4m，所述的双芯光纤与线阵CCD的距离为0.2m。

本实用新型具有结构简单、测量方便、成本低、传感精度高等优点。

附图说明

图1a为本实用新型装置示意图。

图1b为本实用新型所使用的双芯光纤截面图示意图。

图2a为光通过直光纤示意图。

图2b为光通过弯曲光纤示意图。

图3为双芯光纤弯曲放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。