[发明专利]一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器

权利要求书

1.一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器，其特征在于：包括依次连接的光源(1)、第一单模光纤(2)、双空气孔三芯光纤(3)、第二单模光纤(4)和光谱分析仪(5)；所述双空气孔三芯光纤(3)包括一个中心纤芯(3-1)和两个空气孔(3-2，3-3)；第一空气孔(3-2)中设置有第一悬挂纤芯(3-4)，第二空气孔(3-3)中设置有第二悬挂纤芯(3-5)；两个悬挂纤芯(3-4，3-5)分别与中心纤芯(3-1)在各自不同的相位匹配波长下发生共振耦合，两个悬挂纤芯(3-4，3-5)中心与双空气孔三芯光纤(3)中心连线的夹角为90°。

2.根据权利要求1所述的一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器，其特征在于：所述两个悬挂纤芯(3-4，3-5)分别设置于两个空气孔(3-2，3-3)的内壁且靠近中心纤芯(3-1)处。

3.根据权利要求1所述的一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器，其特征在于：所述双空气孔三芯光纤(3)的直径为125μm，中心纤芯(3-1)直径为8.5-9μm，两个空气孔(3-2，3-3)直径范围为35-40μm，两个空气孔(3-2，3-3)边缘与中心纤芯(3-1)边缘距离范围为3-8μm，两个悬挂纤芯(3-4，3-5)直径范围为10-13μm，两个悬挂纤芯直径不同，直径差的范围为0.2-2μm，两个悬挂纤芯(3-4，3-5)和中心纤芯(3-1)分别与包层的折射率差均为0.004-0.006。

4.根据权利要求1所述的一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器，其特征在于：所述双空气孔三芯光纤(3)的长度等于中心纤芯分别与两悬挂纤芯发生共振耦合的耦合长度的奇数倍的公倍数。

5.根据权利要求1所述的一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器，其特征在于：所述两个悬挂纤芯(3-4，3-5)的直径不等且均大于所述中心纤芯(3-1)直径。

6.根据权利要求1所述的一种双空气孔三芯光纤弯曲传感器，其特征在于：光源(1)发出的宽谱光经第一单模光纤(2)由双空气孔三芯光纤(3)中心纤芯(3-1)入射，两个悬挂纤芯(3-4，3-5)分别对应的相位匹配波长的光被耦合到对应的悬挂纤芯中，在中心纤芯(3-1)透射光谱中产生两个共振峰；当双空气孔三芯光纤(3)发生弯曲时，弯曲引入的应力对中心纤芯(3-1)和两个悬挂纤芯(3-4，3-5)的折射率分布进行调制，两个悬挂纤芯(3-4，3-5)与中心纤芯(3-1)的相位匹配波长及耦合系数发生改变，所述两个共振峰发生漂移，利用光谱分析仪(5)探测传感器透射光谱，通过检测两共振峰的漂移量和漂移方向，实现曲率和弯曲方向测量。