[发明专利]光学法布里－珀罗腔气压传感系统

摘要

本发明公开了一种光学法布里－珀罗腔气压传感系统，该系统的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构包括两端面相对的两段单模光纤，填充在两段光纤之间的磁流体，固定在一侧光纤截面上的磁致伸缩介质。将气压转化为磁场的装置包括气体导管和固定在导管末端的膜片及利用支架固定在膜片上的永久磁铁。宽带光源的发射端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与衰减器的输入端连接，衰减器的输出端与耦合器输入端之间的光纤上设置有偏振控制器。耦合器中的光场通过单模光纤进入FP腔，FP腔反射光经耦合器输出至光谱仪的接收端。本发明利用差分的方式引入多个永久磁铁，来提高气压传感精度，可应用于高精度的气压测量中。

主权项

1.光学法布里－珀罗腔气压传感系统，包括光学谐振腔磁场传感系统和气压-磁场转化装置；其特征在于：所述的光学谐振腔磁场传感系统包括宽带光源(1)、隔离器(2)、衰减器(3)、偏振控制器(4)、光纤耦合器(5)、FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)、光谱仪(7)；FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)包括两端面相对的两段单模光纤(8)、填充在两段单模光纤之间的磁流体(9)、固定在一侧单模光纤截面上的磁致伸缩介质(10)、密封磁流体的导管(11)和固定单模光纤位置的支架(12)；气压-磁场转化装置包括气体导管(13)、膜片(14)永久磁铁(16)；气体导管设有两个相对的末端，两个相对的末端通过膜片(14)密封，永久磁铁(16)利用支架(15)固定在膜片上；所述的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)的磁致伸缩介质(10)设置在永久磁铁(16)之间；宽带光源(1)的发射端与隔离器(2)的输入端连接，隔离器(2)的输出端与衰减器(3)的输入端连接，衰减器(3)的输出端与光纤耦合器(5)输入端之间的单模光纤上设置有偏振控制器(4)；光纤耦合器(5)中的光场通过单模光纤进入FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)，FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)的反射光经光纤耦合器(5)输出至光谱仪(7)的接收端；光学谐振腔磁场传感系统中宽带光源(1)、隔离器(2)、衰减器(3)、偏振控制器(4)、光纤耦合器(5)、FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)、光谱仪(7)之间的连接均采用单模光纤连接；气压变化导致永久磁铁(16)位置发生变化，进而导致与FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)光学特性相关的磁流体(9)及磁致伸缩介质(10)发生变化，通过光谱仪(7)测得的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)输出光谱中心波长的移动可以解调出气压的变化。/n