[实用新型]一种用于检测平行光路温度的光纤温度传感器

说明书

本实用新型公开了一种用于检测平行光路温度的光纤温度传感器，包括光源、三端口光环行器、自聚焦透镜、反射式温度传感片、光电探测器和数据处理器，反射式温度传感片放置于平行光路中。光源产生一个特定偏振态的光，将该光导入三端口光环行器的1端口，并从其2端口输出至自聚焦透镜，自聚焦透镜将光引入反射式温度传感片，光在两个平行的反射面之间发生谐振，一部分透射光进入平行光路，另一部分反射光携带着平行光路的温度信息返回到三端口光环行器的2端口，并从其3端口输出至光电探测器变成电信号，再将该电信号传送给数据处理器。本实用新型将光传感器直接放置在平行光路中，与平行光路共享同一个光源，直接检测平行光路的温度。

技术领域

本实用新型属于光纤通信与光纤传感领域，特别涉及了一种用于检测平行光路温度的光纤温度传感器。

背景技术

平行光路是光纤器件中常用的组成部分，其作用是将光纤的出射光转换为平行光，以延长光在空间中的传输距离，然后再汇聚到光纤中。在这段平行光路中，可以加装不同的光学元件从而构成不同的光纤器件，比如加装电光器件变成为电压传感器，或者加装磁光器件变成电流传感器，或者加装衰耗元件变成为可调谐光衰耗器，或者加装滤波元件构成光滤波器…等等。因此，平行光路对于光纤器件的构成具有重要意义。

然而，这样构成的光纤器件，比如电压传感器、电流传感器、可调衰耗器、光滤波器等，由于它们是利用光学胶粘接在一起，当温度变化的时候，会改变它们之间的入射角，而且有些光学元件，本身对于温度比较敏感，当温度变化的时候，性能发生较大的改变。这些因素导致平行光路所构成的光纤器件的温度稳定性下降。避免温度稳定性下降的方法通常有硬件补偿和软件修正两种方法。其中软件修正方法，必须获得温度信息，也就是需要一个在线的温度传感器。

加装温度传感器的方法有两种，一种是另外单独建立一套温度传感系统，比如加装光纤光栅温度传感器等，但是另外加装一套温度温度传感器会造成系统非常复杂，比如光纤光栅传感器需要一套独立的解调系统；或者受到安装条件的限制，比如加装半导体点温计，虽然电路简单，但是在高电压或者强磁场环境中不适合使用。因此，虽然单独加装一套独立的温度传感系统是一个可行的方案，但不是最佳方案。所以，希望加装的温度传感器与平行光路共用一套光源和部分光学器件，这样不仅可以简化整个光学系统，结构相对简单，而且能够直接测量平行光路内部的温度。

实用新型内容

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本实用新型旨在提供一种用于检测平行光路温度的光纤温度传感器，将光纤传感器直接放置在平行光路中，与平行光路共享一个光源，直接检测平行光路的温度。

为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案为：

一种用于检测平行光路温度的光纤温度传感器，包括光源、三端口光环行器、自聚焦透镜、反射式温度传感片、光电探测器和数据处理器；所述反射式温度传感片放置于平行光路中；光源产生一个特定偏振态的光，利用光纤将该特定偏振态的光导入三端口光环行器的1端口，并从三端口光环行器的2端口输出至自聚焦透镜，自聚焦透镜将该特定偏振态的光引入至反射式温度传感片，反射式温度传感片包含两个相互平行的反射面，进入反射式温度传感片的光在两个平行的反射面之间发生谐振，其中一部分透射光进入平行光路，另一部分反射光携带着平行光路的温度信息返回到三端口光环行器的2端口，并从三端口光环行器的3端口输出至光电探测器，光电探测器将该光信号转换为电信号传送给数据处理器，得到平行光路的温度。

基于上述技术方案的优选方案，在自聚焦透镜与反射式温度传感片之间增设分光棱镜，该分光棱镜将来自于自聚焦透镜的光分为两束，一束进入平行光路，另一束进入反射式温度传感片。

基于上述技术方案的优选方案，所述反射式温度传感片采用透光率大于95％的光学薄片，且该光学薄片的两面镀有反射膜。

基于上述技术方案的优选方案，所述反射式温度传感片的厚度满足以下要求：