[发明专利]基于双芯光纤制成的光压测定装置和方法

说明书

本发明公开了基于双芯光纤制成的光压测定装置和方法，包括窄线宽光源、单芯光纤一、光纤耦合器一、单芯光纤二、光纤耦合器二、双芯光纤、支架、反射镜、单芯光纤、信号处理模块、数据线以及控制显示系统，所述窄线宽光源与所述单芯光纤一连接，所述单芯光纤一通过所述光纤耦合器一与所述双芯光纤的一端连接。本发明提供的基于双芯光纤制成的光压测定装置和方法，平行排布的双芯光纤各段由于相对圆形光斑的位置不同，而形变不同，又因为平行排布的双芯光纤是连接在一起的，反射镜背面平行排布的双芯光纤排布越密集，灵敏度越高。

技术领域

本发明属于光压测量技术领域，具体涉及基于双芯光纤制成的光压测定装置和方法。

背景技术

在科学研究中，光压的测量都有着重要的意义，宏观领域如宇航，恒星的光压对于轨道飞行器的姿态有着不可忽视的影响；微观领域如生命科学研究中，光压在操纵微粒、细胞方面发挥着极其重要的作用。因此对于光压测量的尤为重要。由于光压的量级非常小，普通测量装置无法对其进行精确计量。

发明专利ZL202010004204.8公开了一种基于微悬臂梁共振激发的光压力值测量装置及方法。该方法利用悬臂梁结构在光压作用下产生谐振，进而计算出光压值；该方法需要用到精密悬臂梁及多普勒激光干涉仪，结构复杂，成本较高。

发明专利ZL201110233271.8公开了一种基于光压原理测量高能激光能量参数的方法和装置。该方法针对高能激光，灵敏度稍低，测量光压范围较小，对镜面的位移监测采用光纤位移传感器、电容位移传感器，器件组成较为复杂。

发明专利ZL201510801975.9公开了一种基于光纤光路的光压演示及测量系统。该方法采用光纤光路来测量光压，但是其测量光与待测光同时作用于反射镜一侧，很容易对待测光压产生附加误差，不适合高精度测量领域。

发明专利ZL201410023274.2公开了一种基于纳米银膜的光压传感器及其光压检测方法。该方法基于纳米银膜结构进行光压监测，其尺度较小，不适用于空间光压的测量，且其测量光与待测光压同时作用于银膜表面，易引起测量误差。

发明专利ZL201610034127.4公开了一种基于重力的光压标定装置及标定方法。该方法需要一个真空舱，且所需的金属膜工艺较为复杂，装置装配精度要求较高，实际应用较为复杂。

发明专利ZL201710738600.1公开了一种光压测量装置及方法，该方法也是设计了一张金属膜，通过待测光照射金属膜发生形变，然后通过Michelson干涉仪测量金属膜形变量来获得光压，其金属膜固定机构复杂，且金属膜两侧均受到激光照射，即测量光也会引起金属膜形变，使得其测量精度受限，对于低能量光压信号精度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供基于双芯光纤制成的光压测定装置和方法，以解决现有测量技术存在对实际光压的测量精度低、灵敏度低、测量范围小、装置复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于双芯光纤制成的光压测定装置和方法，包括窄线宽光源、单芯光纤一、光纤耦合器一、单芯光纤二、光纤耦合器二、双芯光纤、支架、反射镜、信号处理模块、数据线以及控制显示系统，

所述窄线宽光源与所述单芯光纤一连接，所述单芯光纤一通过所述光纤耦合器一与所述双芯光纤的一端连接；

所述双芯光纤的另一端通过所述光纤耦合器二与所述单芯光纤二连接，所述单芯光纤二与所述信号处理模块连接，所述信号处理模块通过所述数据线与所述控制显示系统连接；

所述双芯光纤呈若干个线条且平行分布在所述反射镜背面，所述反射镜固定安装在所述支架上，所述支架包括光纤压片，所述双芯光纤通过光纤压片与所述反射镜固定连接，所述信号处理模块通过所述数据线与控制显示系统连接。