[发明专利]一种基于表面等离子体共振的风速测量装置及方法

摘要

本发明属于光电检测技术领域，涉及一种基于表面等离子体共振的风速测量装置及方法。该装置包括宽谱光源、加热光源、光纤传感器、光谱仪、耦合器、隔离器B、隔离器C、环形器、单模光纤、风速测量管道，所述的光纤传感器为基于表面等离子体共振及应变补偿的光纤温度传感器，该传感光纤由纤芯向外的第二层六边形介质孔层的相对边中心位置的两个介质孔内壁分别镀有产生表面等离子体共振的金属薄膜，镀有金属薄膜的一个介质孔及同层相邻的两个介质孔中填充介质A，介质A未填充的所有介质孔中填充介质B，光纤传感器的温度发生变化时，金属薄膜A和B的共振波长变化不一致，求得应变值，进而消除应变影响求得温度值，再以此计算得到光纤热线风速。

主权项

1.一种基于表面等离子体共振的风速测量装置，其特征在于，包括宽谱光源、加热光源、光纤传感器、光谱仪、耦合器、隔离器B、隔离器C、环形器、单模光纤、风速测量管道；光谱范围覆盖光纤传感器工作波长范围；光谱仪的工作波长范围覆盖光纤传感器工作波长范围；宽谱光源通过单模光纤与隔离器B相连，加热光源通过单模光纤与隔离器C相连，隔离器只允许光信号单向传输；隔离器B和隔离器C分别通过单模光纤与耦合器相连；环形器通过单模光纤分别与耦合器、光纤传感器和光谱仪相连，其中从单模光纤BE(356)入射环形器的光从单模光纤BF(367)输出，从单模光纤BF(367)入射环形器的光从单模光纤BG(368)输出；光纤传感器位于风速测量管道之中；所述的光纤传感器为基于表面等离子体共振及应变补偿的光纤温度传感器，其主要结构为传感光纤，该传感光纤为实心的光子晶体光纤，光子晶体光纤的介质孔以纤芯为中心呈正六边形多层排布，介质孔排布层数至少两层，介质孔的直径与任意两个相邻的介质孔间距离的比值是3：5，由纤芯向外的第二层六边形介质孔层的相对边中心位置的两个介质孔内壁分别镀有金属薄膜，所述金属薄膜采用能产生表面等离子体共振的金属材料；所述镀有金属薄膜的一个介质孔及同层相邻的两个介质孔中填充介质A，所述介质A的折射率与温度间为负相关关系；介质A未填充的所有介质孔中填充介质B，所述介质B的折射率不受温度影响。