[发明专利]一种可多点测量氢气浓度的波分复用光纤传感系统有效

专利信息
申请号: 201811062023.X 申请日: 2018-09-12
公开(公告)号: CN109187427B 公开(公告)日: 2023-08-01
发明(设计)人: 沈常宇;肖亦可;宫佳琦 申请(专利权)人: 中国计量大学
主分类号: G01N21/39 分类号: G01N21/39
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 310018 浙江省杭州市*** 国省代码: 浙江;33
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摘要: 发明公开了一种可多点测量氢气浓度的波分复用光纤传感系统,由可调谐激光光源、偏振控制器、密集型波分复用器、光纤延迟线组、光纤环形器组、光纤环形器1端、光纤环形器2端、光纤环形器3端、光纤传感器组、倾斜布拉格光栅、钯薄膜、单模光纤组、错位结构组、多模光纤组、光纤传感分析仪;通过通道数为1‑10个的密集型波分复用器分为1‑10道波长不同的探测光,探测光通过1‑10条不同长度的光纤延迟线到达不同位置处的1‑10个光纤传感器。后向传输来的1‑10道信号光通过光纤环形器组进入单模光纤组,由错位结构耦合到多模光纤组中的纤芯模式,使用光纤传感分析系统监测1‑10道信号光中最衰减共振包络中心的波长偏移,便可大氛围,灵敏,精确的监测氢气的浓度变化。
搜索关键词: 一种 多点 测量 氢气 浓度 波分复 用光 传感 系统
【主权项】:
1.一种可多点测量氢气浓度的波分复用光纤传感系统,其特征在于:由可调谐激光光源(1)、偏振控制器(2)、密集型波分复用器(3)、光纤延迟线组(4)、光纤环形器组(5)、光纤环形器1端(6)、光纤环形器2端(7)、光纤环形器3端(8)、光纤传感器(9)、倾斜布拉格光栅(10)、钯薄膜(11)、单模光纤组(12)、错位结构(13)、多模光纤组(14)、光纤传感分析仪(15);其中密集型波分复用器(3)通道数为1‑10个,光纤环形器组(5)由1‑10个相同的光纤环形器组成,光纤延迟线组(4)由1‑10根不同长度的单模光纤组成,光纤传感器组(9)由1‑10个刻有相同规格的倾斜布拉格光栅(10)并且上表面镀有钯薄膜(11)的光纤传感器组成;采用磁控溅射法在倾斜布拉格光栅(10)的上半表面溅射的一层厚度为30‑50nm的钯薄膜(11),使得镀有半表面钯薄膜(11)的倾斜布拉格光栅(10)既具有倾斜光纤光栅特性,可以利用其布拉格波长进行温度补偿,还可以利用其截止波长来识别外界环境折射率;同时还可以利用上表面的钯膜实现表面等离子共振,用于本发明的氢气传感;单模光纤组(12)由1‑10条相同的单模光纤组成,错位结构组(15)由1‑10个相同的错位结构组成,多模光纤组(14)由1‑10条相同的多模光纤组成,偏振控制器(2)左端与可调谐激光光源(1)连接,右端通过连接光纤与密集波分复用器(3)连接,密集型波分复用器(3)连接光纤延迟线组(4)中的1‑10根光纤延迟线左端,光纤延迟线组(4)中的1‑10根光纤延迟线右端一一对应的连接着光纤环形器组(5)中的1‑10个光纤环形器1端(6),光纤环形器组(5)中的1‑10个光纤环形器2端(7)一一对应的连接着光纤传感器组(9)中的1‑10个光纤传感器,光纤环形器组(5)中的1‑10个光纤环形器3端(8)一一对应连接着单模光纤组(12)中的1‑10条单模光纤左端,单模光纤组(12)中的1‑10条单模光纤右端通过错位结构组(13)一一对应的连接着多模光纤组(14)中的1‑10条多模光纤左端,多模光纤组(14)右端连接着光纤传感分析系统(15)。
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