[发明专利]一种光纤强度调制型传感器及其应用

权利要求书

1.一种光纤强度调制型传感器，其特征在于，包括两根光纤和套管；

所述套管为空芯圆形管状物体，所述套管的内径小于所述光纤的直径；所述套管具有弹性，两根所述光纤的末端分别从所述套管的两端嵌入至所述套管内，两根所述光纤的首端位于所述套管外；传感时，所述套管随所述光纤的运动发生形变，且所述套管可随所述光纤空间位置的恢复而恢复至初始状态。

2.根据权利要求1中所述的光纤强度调制型传感器，其特征在于，所述光纤为塑料光纤或带护套的石英光纤，所述套管材质为硅胶。

3.根据权利要求1中所述的光纤强度调制型传感器，其特征在于，所述光纤的末端面与所述光纤的中心轴线垂直。

4.根据权利要求1中所述的光纤强度调制型传感器，其特征在于，所述光纤在平直状态下，两根光纤末端面之间的间距L＝0mm。

5.根据权利要求1中所述的光纤强度调制型传感器，其特征在于，所述套管对由所述光纤传输并从所述光纤的末端面输出的光具有强吸收，吸收率大于90％。

6.根据权利要求1中所述的光纤强度调制型传感器，其特征在于，所述套管在空套状态下的厚度为d_c，套入所述光纤后所述套管的厚度为d_s，所述套管可正常使用的扩张后的厚度为d_m，满足3d_m/4≥d_s≥d_c/2。

7.一种根据权利要求1至6中任一所述的光纤强度调制型传感器的应用，其特征在于，所述传感器用于实现位移量传感，两根所述光纤呈人字形分布，传感时，通过拉伸所述光纤的首端，使得两根所述光纤末端的中轴线之间的夹角α减小，并带动所述套管发生形变，使得两根所述光纤之间的光耦合效率增大，实现对位移量的传感；或者，拉伸两根所述光纤，使得两根所述光纤的末端的间距增大，使两根所述光纤之间的光耦合减小，实现对位移量的传感。

8.根据权利要求7中所述的光纤强度调制型传感器的应用，其特征在于，所述传感器中所述光纤在光纤弯曲处至所述光纤的首端面之间的光纤段被固定在基底材料中，所述基底材料在两根所述光纤弯曲处之间的部分具有弹性，所述光纤的弯曲处至所述光纤的末端面之间的光纤段可随基底材料的拉伸发生移动，使得在两根所述光纤的末端的中轴线之间的夹角α发生变化，或在α＝180°时使两光纤末端面产生一定间距；当α＝180°，所述光纤被拉伸时，所述套管随基底材料的拉伸而拉长，且可随拉伸力的消失而恢复至初始状态。

9.根据权利要求8中所述的光纤强度调制型传感器的应用，其特征在于，所述传感器中所述光纤的拉伸距离不超过2S，其中S为所述光纤由弯曲状态被拉伸至α为180°时的拉伸量。

10.一种根据权利要求1至6中任一所述的光纤强度调制型传感器的应用，其特征在于，所述传感器用于实现弯曲角度传感，两根所述光纤分别被固定在弯曲节点两端，弯曲区域发生在两根所述光纤的末端面之间，使得两根所述光纤的末端面的相对位置发生变化，从而使两根所述光纤之间耦合量变化，实现对弯曲角度的传感，所述套管随节点的弯曲而被拉长，且可随弯曲作用力的消失而恢复至初始状态。