实时监测和净化空芯光纤中气态OH的系统和方法

技术特征：
1.一种实时监测和净化空芯光纤中气态oh的系统，其特征在于，该系统包括：激光输出模块(1)、耦合器(2)、第一气室(3)、第二气室(4)、浓度监测和净化模块(5)、准直器(6)和光电探测器(7)，所述的浓度监测和净化模块(5)包含浓度检测(51)、气路(52)、净化器(53)，所述的第一气室(3)、第二气室(4)具有气压监测器(32)和带有倾斜端面的金属腔(31)，待测光纤置于所述的第一气室(3)、第二气室(4)的金属腔(31)之间，所述的激光输出模块(1)输出的激光依次经所述的耦合器(2)、第一气室(3)、待测光纤、第二气室(4)、准直器(6)与所述的光电探测器(7)的输入端相连，所述的待测光纤两端分别与所述的第一气室(3)、第二气室(4)相连，所述的浓度监测和净化模块(5)的1端口与2端口分别与所述的第一气室(3)、第二气室(4)相连，所述的第一气室(3)、第二气室(4)与所述的浓度监测和净化模块(5)连通，所述的浓度监测和净化模块(5)的3端口与所述的光电探测器(7)的输出端相连，所述的浓度监测和净化模块(5)接收所述的光电探测器(7)的数据，处理数据并对待测光纤进行净化处理，获取待测光纤中oh的浓度信息。2.根据权利要求1所述的实时净化空芯光纤中气态oh的系统，其特征在于，所述的第一气室(3)、第二气室(4)都包括气压监测器(32)和带有倾斜端面的金属腔(31)，用于消除干涉现象，提高吸收光谱的信噪比。3.根据权利要求1所述的实时净化空芯光纤中气态oh的系统，其特征在于，所述的第一气室(3)、第二气室(4)的后端采用了拔插结构，可以在不拆卸前端的情况下置换待测光纤，方便使用、操作简单。4.根据权利要求1所述的实时净化空芯光纤中气态oh的系统，其特征在于，所述的第一气室(3)、第二气室(4)分别在上面和侧面做了穿透孔，实现了气压监测和净化互不影响，单独控制。5.根据权利要求1所述的实时净化空芯光纤中气态oh的系统，其特征在于，所述的净化器(53)通过真空净化或高压净化达到净化的目的。6.利用权利要求1所述的实时监测和净化空芯光纤中气态oh的系统实施实时监测和净化空芯光纤中气态oh的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将待测光纤的两端放置在第一气室(3)、第二气室(4)之间，所述的第一气室(3)和第二气室(4)都安装有气压监测模块(32)，便于实时观察和控制所述的待测光纤内的压强；2)所述的激光输出模块(1)是通过电流、温度调制使得激光器输出调制的激光，根据实际需求调整激光器输出的波段、扫描频率，选取需要净化的oh波长或波段，需要净化的光纤长度，通过所述的耦合器(2)聚焦耦合进入所述的待测光纤；所述的待测光纤出射端出射的激光由所述的准直器(6)准直光束之后，所述的待测光纤内oh的光强由所述的光电探测器(7)的接收，完成光信号到电信号的转变后传输给所述的浓度监测和净化模块(5)；3)所述的浓度监测和净化模块(5)的浓度监测(51)和净化器(53)通过所述的气路(52)连通，同时实现浓度监测和净化，所述的浓度监测和净化模块(5)一方面对光电探测器(7)传输的电信号进行处理，一方面控制所述的净化器(53)对所述的待测光纤进行净化并且实时反馈净化后的数据，实现oh浓度监测、信息更新与净化处理，形成监测和净化的自循环，直至所述的浓度监测和净化模块(5)采集到所述的光纤中oh浓度达到预设值以下，完成净化。

技术总结
一种实时监测和净化空芯光纤中气态OH的系统和方法，装置包括：激光输出模块，耦合器，浓度监测和净化模块，气室、准直器和光电探测器。激光输出模块出射激光通过耦合器聚焦进入待测光纤，待测光纤的出射激光由准直器准直之后被光电探测器接收，将信号反馈至所述的浓度监测和净化模块，所述的浓度监测和净化模块中的浓度监测和净化模块与气室相连通，对所述的光纤中OH的浓度进行实时的检测同时完成净化器的自启动，实现浓度监测和净化的自循环，将所述的光纤中的OH含量降低到预设值以下。本发明解决了空芯光纤内OH的存在引起的损耗、传感信号干扰、光纤老化问题，为空芯光纤的广泛应用提供了坚实的基础。用提供了坚实的基础。用提供了坚实的基础。


技术研发人员：于飞 孙亚丽 朱昕玥 梁乐本 郑金虎
受保护的技术使用者：中国科学院上海光学精密机械研究所
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/22