基于反谐振与多模干涉的光纤曲率和温度同时测量的装置的制作方法

技术特征：
1.一种基于反谐振效应与多模干涉相结合的光纤曲率和温度同时测量装置，其特征在于，包括沿信号输入到信号输出方向，通过单模光纤依次连接的宽带光源、传感结构和光谱分析仪，该装置还包括曲率测量模块和温度测量模块；传感结构包括串联的多模光纤和玻璃毛细管，传感结构的两端均连接单模光纤；曲率测量模块包括固定基座和平移台，该曲率测量模块还包括两个光纤支架，分别安装在固定基座和平移台上，传感结构通过两端的单模光纤连接在两个光纤支架之间，平移台带动固定在其上的光纤支架步进移动，改变多模光纤的弯曲半径；温度测量模块包括相连接的温箱和温度控制器，通过温度控制器控制温箱的温度，以实现对传感结构环境温度的控制。2.根据权利要求1所述的基于反谐振效应与多模干涉相结合的用于曲率和温度同时测量的光纤传感器，其特征在于，传感结构为单模多模反谐振结构。3.根据权利要求1所述的基于反谐振效应与多模干涉相结合的用于曲率和温度同时测量的光纤传感器，其特征在于，多模光纤的长度为40
‑
50mm，玻璃毛细管的长度为10
‑
12mm。4.根据权利要求1所述的基于反谐振效应与多模干涉相结合的用于曲率和温度同时测量的光纤传感器，其特征在于，在进行曲率测量实验时，两个光纤支架之间的初始距离l 为 16.2 cm，步进移动距离为100μm，曲率从1.30m
‑1增加到2.27m
‑1。5.根据权利要求1所述的基于反谐振效应与多模干涉相结合的用于曲率和温度同时测量的光纤传感器，其特征在于，在进行温度测量实验时，温度控制器的温度控制在20
‑
50℃，步进为5℃。6.根据权利要求1所述的基于反谐振效应与多模干涉相结合的用于曲率和温度同时测量的光纤传感器，其特征在于，其中传感结构通过如下方法制成：将端面切平的多模光纤和玻璃毛细管分别放置在光纤熔接机的夹具内，设置参数在手动对芯模式下光纤被靠近并对准；将熔接好的多模光纤和玻璃毛细管的两端分别与单模光纤进行熔接，形成单模多模反谐振结构。7.根据权利要求1所述的基于反谐振效应与多模干涉相结合的用于曲率和温度同时测量的光纤传感器，其特征在于，宽带光源用于产生宽谱光。8.一种基于反谐振效应与多模干涉相结合的光纤曲率和温度同时测量的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1
‑
7中任一项所述的测量装置，包括以下步骤：宽带光源产生宽谱光；宽谱光通过单模光纤进入多模光纤，激发多模光纤中高阶模式的光，高阶模式的光进入毛细管中传播，产生反谐振效应，不同模式的光在输出端的单模光纤中相互耦合，形成多模干涉；通过温度测量模块控制传感结构的环境温度；通过曲率测量模块改变传感结构中多模光纤的弯曲半径；通过光谱分析仪记录传感结构的输出光谱，随着曲率的增加，光谱主要在强度上减小，从而监测曲率的变化；随着温度的升高，光谱主要在波长上发生变化，从而监测温度的变化。

技术总结
本发明公开了一种基于反谐振效应与多模干涉相结合的光纤曲率和温度同时测量装置，包括沿信号输入到信号输出方向，通过单模光纤依次连接的宽带光源、传感结构和光谱分析仪，该装置还包括曲率测量模块和温度测量模块；传感结构包括串联的多模光纤和玻璃毛细管，传感结构的两端均连接单模光纤；曲率测量模块包括固定基座和平移台，该曲率测量模块还包括两个光纤支架，分别安装在固定基座和平移台上，传感结构通过两端的单模光纤连接在两个光纤支架之间，平移台带动固定在其上的光纤支架步进移动，改变多模光纤的弯曲半径；温度测量模块包括相连接的温箱和温度控制器，通过温度控制器控制温箱的温度，以实现对传感结构环境温度的控制。控制。控制。


技术研发人员：王顺 牛盼婷 吴舜 刘书辉
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：2021.04.12
技术公布日：2021/10/18