[发明专利]利用光纤法珀气体折射率和温度传感系统实现的测量方法

摘要

本发明公开了一种光纤法珀气体折射率和温度传感器及系统、测量方法，包括光纤法珀气体折射率和温度传感器(18)及其构成的测量系统；所述SLD光源(16)发出的光经过环形器(17)进入光纤法珀气体折射率和温度传感器(18)，传感器(18)三个反射面反射的光形成干涉，反射信号经过环形器(17)被光谱仪(19)接收，计算机(20)记录反射回的干涉光谱信号并进行计算处理；所述恒温箱(22)控制压力舱里的温度扫描变化；空气压力舱(21)中的压力通过压力控制系统控制压力的变化，使得舱内压力进行变化扫描，实现温度、气体折射率的同时测量，且实现了温度补偿。与现有技术相比，本发明实现高精度测量，具有结构性能稳定，成本低、可批量加工等优势。

主权项

1.一种光纤法珀气体折射率和温度传感器，其特征在于，包括单模光纤(5)、光纤插芯(4)和传感头芯片，单模光纤(5)固定在光纤插芯(4)中，光纤插芯(4)与传感头芯片连接在一起，单模光纤(5)的端面与单晶硅片(1)下表面紧贴，起到光传输作用；其中：传感头芯片采用三层结构，第一层的双面抛光单晶硅片(1)、第二层的Pyrex玻璃片(2)和第三层的单面抛光单晶硅片(3)；所述双面抛光单晶硅片(1)的下表面和上表面作为两个反射面即第一反射面(8)、第二反射面(9)，构成作为温度敏感元件的第一法珀腔FP1，腔长为单晶硅片(1)的厚度；所述Pyrex玻璃片(2)中心设置圆形通孔(6)，使得光束直接穿过Pyrex玻璃片(2)，圆形通孔(6)侧面设置矩形通槽(7)，使得光束穿过圆形通孔(6)的中线；所述单面抛光单晶硅片(3)的下表面和所述双面抛光单晶硅片(1)的上表面作为两个反射面即第二反射面(9)、第三反射面(10)，构成作为气体折射率敏感元件的第二法珀腔FP2，腔长为Pyrex玻璃片(2)的厚度。