[发明专利]基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器及其测量装置在审
| 申请号： | 202111573835.2 | 申请日： | 2021-12-21 |
| 公开（公告）号： | CN114264838A | 公开（公告）日： | 2022-04-01 |
| 发明（设计）人： | 董新永;阮继宇;徐鹏柏;高震森;杨军;王云才;秦玉文 | 申请（专利权）人： | 广东工业大学 |
| 主分类号： | G01P5/10 | 分类号： | G01P5/10;G01K11/3206 |
| 代理公司： | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人： | 禹小明 |
| 地址： | 510090 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 光纤 光栅 热线 风速 传感器 及其 测量 装置 | ||
1.一种基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，所述风速传感器包括多芯光纤(1)、长周期光纤光栅(2)、光纤布拉格光栅(3)和金属膜(4)；
所述长周期光纤光栅(2)和光纤布拉格光栅(3)设置在多芯光纤(1)的不同的纤芯中；所述金属膜(4)包覆在多芯光纤(1)的圆周上。
2.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，长周期光纤光栅(2)的长度大于光纤布拉格光栅(3)的长度。
3.根据权利要求2所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，长周期光纤光栅(2)在多芯光纤(1)轴线上的投影与光纤布拉格光栅(3)在多芯光纤(1)轴线上的投影不重叠。
4.根据权利要求3所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，长周期光纤光栅(2)在多芯光纤(1)轴线上的投影与光纤布拉格光栅(3)在多芯光纤(1)轴线上的投影之间的距离范围d为3-5毫米。
5.根据权利要求4所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，所述金属膜(4)在多芯光纤(1)轴线上的投影与长周期光纤光栅(2)在多芯光纤(1)轴线上的投影不重叠。
6.根据权利要求5所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，所述光纤布拉格光栅(3)在多芯光纤(1)轴线上的投影的两端从金属膜(4)在多芯光纤(1)轴线上的投影的两端伸出。
7.根据权利要求5所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，所述光纤布拉格光栅(3)在多芯光纤(1)轴线上的投影与金属膜(4)在多芯光纤(1)轴线上的投影重合。
8.根据权利要求1所述的基于多芯光纤的光纤光栅热线式风速传感器，其特征在于，所述金属膜(4)为银膜。
9.一种风速测量装置，其特征在于，所述装置包括权利要求1-8任意一项所述的风速传感器、光纤光栅波长解调仪(5)、泵浦光源(6)和光子灯笼(7)；
泵浦光源(6)的输出端与光子灯笼(7)的第一输入端连接，泵浦光源(6)产生泵浦光输入光子灯笼(7)；
光纤光栅波长解调仪(5)的输出端与光子灯笼(7)的第二输入端连接，光纤光栅波长解调仪(5)产生信号光输入光子灯笼(7)；
光子灯笼(7)的输出端靠近风速传感器中长周期光纤光栅(2)所在的一端，将泵浦光设置有长周期光纤光栅(2)的多芯光纤(1)的纤芯中，将信号光注入多芯光纤(1)的设置有光纤布拉格光栅(3)的纤芯中；泵浦光经长周期光纤光栅(2)耦合至光纤包层被金属膜(4)吸收；信号光经光纤布拉格光栅(3)反射后由光子灯笼(7)输入光纤光栅波长解调仪(5)。
10.根据权利要求9所述的风速测量装置，其特征在于，所述泵浦光源(6)产生泵浦光的波长包含于长周期光纤光栅(2)的共振峰中。
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