[发明专利]一种基于磁流体的磁场传感装置

权利要求书

1.一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，包括：

宽带光源、起偏器、偏振控制器、传感单元以及光谱仪，所述宽带光源、起偏器、偏振控制器、传感单元和光谱仪通过单模光纤依次连接，所述传感单元为两端分别熔接有单模光纤的保偏光纤，保偏光纤的内部有2个气孔，所述保偏光纤的气孔内填充有磁流体；当保偏光纤的2个气孔填充有磁流体时，随着外界磁场的变化，磁流体的分子排列也会发生变化，磁流体表现出的折射率也发生相应的变化，磁流体折射率的变化促使保偏光纤的横向结构发生改变；保偏光纤的内部还具有2个纤芯，2个纤芯位于2个气孔之间的对称轴上，且对称设置于所述保偏光纤的中心点两侧；

所述偏振控制器，被配置为使线偏振光以与保偏光纤的快轴成45度角方向进入所述保偏光纤，所述线偏振光为所述宽带光源输出的光经过起偏器后形成；线偏振光经保偏光纤输出后被分解为相互垂直的两部分光，两部分光分别沿保偏光纤的快轴和保偏光纤的慢轴传输；

所述光谱仪，用于记录光谱图；

通过光谱仪记录干涉后的光谱图，读取光谱仪在波长范围内测量输出的光强度，选取多个磁场强度下，光谱仪测量输出的光强度，拟合得出光强度与磁场强度的计算公式；通过读取光谱仪在波长范围内测量输出的光强度，将所述光强度代入所述计算公式，即可得出磁场强度。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，所述保偏光纤的纤芯直径为8μm，包层直径为125μm，气孔直径30μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，所述磁流体为直径大小10nm的磁性颗粒。

4.根据权利要求3所述的一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，所述磁性颗粒为四氧化三铁。

5.根据权利要求4所述的一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，所述单模光纤的纤芯直径为9μm，包层直径为125μm。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，所述宽带光源的波长范围为1480至1620nm。

7.根据权利要求6所述的一种基于磁流体的磁场传感装置，其特征在于，所述光谱仪的波长范围为600至1700nm，分辨率为0.02nm。