[发明专利]一种折射率传感器及系统

说明书

本申请实施例提供一种折射率传感器及系统，属于光纤传感器技术领域。该折射率传感器包括：第一单模光纤的两端分别与第一偏心光纤的第二端和辅助光纤的第一端错位连接，在第一偏心光纤的第二端、第一单模光纤的外壁和辅助光纤的第一端之间形成液体腔。本申请中液体腔位于第一单模光纤的表面，减小了液体腔的深度，便于液体注入，且液体在注入液体腔的时候不容易产生气泡，提高了液体注入速率，从而也提高了折射率传感器的测量效率。

技术领域

本申请实施例涉及光纤传感器技术领域，尤其涉及一种折射率传感器及系统。

背景技术

基于光纤微腔的光纤法布里-珀罗干涉计具有抗腐蚀、抗电磁干扰、结构紧凑、稳定性好、灵敏度高等优点，已经广泛应用于各个传感领域，比如能源环保、工矿企业、航空航天、医药卫生等领域。

目前在使用基于光纤微腔的光纤法布里-珀罗干涉计测量液体折射率时，存在液体难以注入光纤微腔，且光纤微腔内容易产生气泡，液体注入速率低的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种折射率传感器及系统，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种折射率传感器，该折射率传感器包括：第一偏心光纤、第一单模光纤和辅助光纤；

所述第一偏心光纤的第一端用于与光纤连接器连接，所述第一偏心光纤的第二端与所述第一单模光纤的第一端错位连接，所述第一单模光纤的第二端与所述辅助光纤的第一端错位连接，所述第一偏心光纤的第二端、所述第一单模光纤的外壁和所述辅助光纤的第一端之间形成液体腔，所述第一偏心光纤的纤芯与所述液体腔连通，所述液体腔用于容纳待测液体。

可选地，所述辅助光纤为第二偏心光纤；

所述第二偏心光纤的纤芯也与所述液体腔连通，所述第二偏心光纤的纤芯构成石英腔，所述石英腔的自由光谱范围是所述液体腔的自由光谱范围的预设倍数。

可选地，所述预设倍数大于或等于0.9且小于或等于0.99，或者，所述预设倍数大于或等于1.01且小于或等于1.10。

可选地，所述第一偏心光纤的纤芯和所述第二偏心光纤的纤芯相对，且完全暴露在所述第一单模光纤的外壁之外。

可选地，所述折射率传感器还包括：第一金属膜和第二金属膜；

所述第一金属膜位于所述第一偏心光纤的第二端的端面，所述第二金属膜位于所述辅助光纤的第一端的端面。

可选地，所述折射率传感器还包括：第三金属膜；

所述第三金属膜位于所述第二偏心光纤的第二端的端面。

可选地，所述第一金属膜和所述第二金属膜的反射率为3%至8%中的任一值。

可选地，所述折射率传感器还包括：第二单模光纤；

所述第二单模光纤的第一端用于与所述光纤连接器连接，所述第二单模光纤的第二端与所述第一偏心光纤的第一端错位连接。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种折射率传感系统，该折射率传感系统包括：宽带光源、光纤连接器、光谱仪和第一方面所述的折射率传感器；

所述宽带光源与所述光纤连接器的第一端连接，所述光纤连接器的第二端与所述折射率传感器连接，所述光纤连接器的第三端与所述光谱仪连接。

根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种装置，该装置包括第二方面所述的折射率传感系统，所述折射率传感系统用于测量液体的折射率。