[实用新型]一种基于白光干涉的接触式温度不敏感天平

摘要

本实用新型公开了一种基于白光干涉的接触式温度不敏感天平，由宽带光源，环形器，导管，参考FBG，掺铒光纤放大器，隔离器，光电探测器，耦合器，扫描棱镜，自聚焦透镜，带有反射镜的天平。当被测物体放置在天平两端时，由宽带光源发出的光，通过环形器，光束经扫描棱镜后从天平反射镜反射回的光经过耦合器，通过光探测器输出。以白光干涉为基础，利用温度补偿系统对用天平测得的物理量进行精确测量，排除了温度及电磁干扰对测量的影响，具有很强的创新性和实用价值，有良好的应用前景。

主权项

1.一种基于白光干涉的接触式温度不敏感天平，由宽带光源（1），环形器（2），导管（3），参考FBG（4），掺铒光纤放大器(5)，隔离器(6)，光电探测器（7），耦合器（8），扫描棱镜（9），自聚焦透镜（10），带有反射镜的天平（11），FBG（14），光纤（15），无芯光纤（16）和GRIN光纤镜头（17）组成；其特征在于：宽带光源（1）通过光纤连接到环形器（2）第一端口，环形器（2）第二端口的参考FBG（4）安装在导管（3）上，环形器（2）第三端口接掺铒光纤放大器（5），再通过隔离器（6）后从输入端进入耦合器(8)，经过耦合器(8)的两束光，其中一束光再通过扫描棱镜(9)和由无芯光纤（16）与GRIN光纤镜头（17）组成的自聚焦透镜(10)系统后连接到带反射镜的天平第一端(12)，另一束光直接经光纤连接带有反射镜的天平第二端(13)，反射后的两束光经耦合器后连接到光电探测器（7）；调节扫描棱镜(9)观察干涉条纹，进行带有反射镜的天平（11）初始化调节，环形器(2)、导管(3)、参考FBG (4)、掺铒光纤放大器(5)、隔离器(6)构成温度补偿系统，连接带反射镜的天平第一端（12）的光纤（15）空间位置距离参考FBG（4）小于30cm，当温度变化时，由于光纤（15）与参考FBG（4）空间距离很近，所处环境相同，光纤（15）中的FBG（14）与参考FBG（4）将产生相同的温度漂移，当放置被测物体后光纤（15）的末端接触到天平侧壁后会产生挠曲变形，引起光纤（15）中FBG（14）反射中心波长的偏移，而参考FBG（4）的反射中心波长不变，即此时光电探测器（7）接收的返回光波峰峰值降低，实现温度无感的测量，连接带反射镜的天平第一端（12）的光纤（15）与温度补偿系统的参考FBG（4）相互平行。