[发明专利]一种小体积二维矢量光纤倾角传感探头和传感装置

权利要求书

1.一种小体积二维矢量光纤倾角传感探头，其特征在于，包括：第一传感结构、第二传感结构和光纤耦合器(7)；

第一传感结构包括依次连接的第一单模光纤(1)、聚合物微空心柱(3)和第一石英柱(5)，聚合物微空心柱(3)垂直于第一单模光纤(1)布置，第一石英柱(5)与第一单模光纤(1)同轴设置；

第二传感结构包括依次连接的第二单模光纤(2)、聚合物微球(4)和第二石英柱(6)，聚合物微球(4)的球心位于第二单模光纤(2)的轴线上，第二石英柱(6)与第二单模光纤(2)同轴设置；

第一单模光纤(1)和第二单模光纤(2)平行布置，第一单模光纤(1)远离聚合物微空心柱(3)一端以及第二单模光纤(2)远离聚合物微球(4)一端均与光纤耦合器(7)连接，在聚合物微空心柱(3)内形成第一法布里-泊罗干涉腔，在聚合物微球(4)内形成第二法布里-泊罗干涉腔；

聚合物微空心柱(3)侧壁通过紫外固化胶与第一单模光纤(1)和第一石英柱(5)连接；

和/或，聚合物微球(4)侧壁通过紫外固化胶与第二单模光纤(2)和第二石英柱(6)连接；

还包括封装壳体(8)，第一传感结构位于封装壳体(8)内，且聚合物微空心柱(3)和第一石英柱(5)悬空设置，第二传感结构位于封装壳体(8)内，且聚合物微球(4)和第二石英柱(6)悬空设置。

2.根据权利要求1所述的小体积二维矢量光纤倾角传感探头，其特征在于，第一单模光纤(1)的外径为120-130μm，聚合物微空心柱(3)直径小于第一单模光纤(1)的外径。

3.根据权利要求1所述的小体积二维矢量光纤倾角传感探头，其特征在于，第一石英柱(5)和/或第二石英柱(6)通过单模光纤两端切平制成。

4.根据权利要求1所述的小体积二维矢量光纤倾角传感探头，其特征在于，聚合物微空心柱(3)由紫外固化胶体经多模光纤耦合输出的紫外激光曝光固化而成。

5.根据权利要求1所述的小体积二维矢量光纤倾角传感探头，其特征在于，聚合物微球(4)由紫外固化胶体注射到液体中形成球状液滴后曝光固化而成。

6.根据权利要求1所述的小体积二维矢量光纤倾角传感探头，其特征在于，聚合物微空心柱(3)垂直于第一单模光纤(1)和第二单模光纤(2)的轴线所在平面。

7.一种小体积二维矢量光纤倾角传感装置，其特征在于，包括根据权利要求1-6任一项所述的小体积二维矢量光纤倾角传感探头。

8.根据权利要求7所述的小体积二维矢量光纤倾角传感装置，其特征在于，还包括环形器(20)、光源(30)和光谱仪(40)，光纤耦合器(7)通过环形器(20)与光源(30)和光谱仪(40)连接。