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原文传递一种瓣状光纤光栅折射率传感器及其传感方法

专利名称：	一种瓣状光纤光栅折射率传感器及其传感方法
摘要：	本发明公开了一种瓣状光纤光栅折射率传感器，包括：所述瓣在光纤径向方向，在包层等角度的设置有n个凹槽，形成瓣状结构，n≥3；所述凹槽的底部和纤芯的距离为L，L大于零；在光纤轴向方向，在包层等间距的设置有k个瓣状结构，k≥1，在任一个凹槽内刻写有布拉格光栅。本方案提供了一种新型瓣状光纤光栅折射率传感器，该传感器在加工过程无需大范围的改变直径，仅需稍微改变形状，保证了结构的稳定性，且纤芯趋于裸露，可以获得较大的倏逝场，在凹槽内刻上布拉格光栅，应用其较强的波长选择性，对所测对象的特性会更加明显，获得了超高灵敏度、极好的结构稳定性和结构紧凑性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	暨南大学
发明人：	李杰;刘培元;李元鹏;武创;梁浩;关柏鸥
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910669665.4
公开号：	CN110441259A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	雷芬芬
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	510632广东省广州市天河区黄埔大道西601号
主权项：	1.一种瓣状光纤光栅折射率传感器的制作系统，其特征在于，包括：飞秒激光器、光阑、偏振器、光开关、功率计、分光计、凸透镜、CCD相机、反射镜、聚焦透镜、三轴位移平台、位移平台控制器、控制终端；飞秒激光器、光阑、偏振器、光开关、分光计、凸透镜沿水平轴依次设置，形成入射光路；功率计设置在分光计的上方，入射光路经反射镜反射后，再经聚焦透镜垂直入射到设置在三轴位移平台的光纤上；光纤的一端连接宽带光源，另一端连接光谱分析仪；控制终端的输出端和光开关、位移平台控制器均连接，位移平台控制器和三轴位移平台连接，控制终端的输入端和CCD相机连接，CCD相机设置在反射镜的上方。 2.根据权利要求1所述的瓣状光纤光栅折射率传感器的制作系统，其特征在于，光纤通过旋转夹具设置在三轴位移平台上。 3.一种瓣状光纤光栅折射率传感器的制作方法，其特征在于，包括： S11，采用飞秒激光在光纤侧面刻蚀瓣状结构；所述瓣状结构为在光纤径向方向，在包层等角度的设置n个凹槽，所述凹槽的底部和纤芯的距离为L，L大于零； S12，在瓣状结构的凹槽内刻写布拉格光栅，得到瓣状光纤光栅折射率传感器。 4.根据权利要求3所述的瓣状光纤光栅折射率传感器的制作方法，其特征在于，步骤S11包括：采用飞秒激光在光纤侧面刻蚀一个凹槽；旋转夹具进而带动光纤旋转后，刻蚀光纤侧面，形成第二个凹槽，重复操作，直至刻蚀的n个等角度分布凹槽，形成瓣状结构。 5.一种瓣状光纤光栅折射率传感器，其特征在于，包括：所述瓣在光纤径向方向，在包层等角度的设置有n个凹槽，形成瓣状结构，n≥3；所述凹槽的底部和纤芯的距离为L，L大于零；在光纤轴向方向，在包层等间距的设置有k个瓣状结构，k≥1，在任一个凹槽内刻写有布拉格光栅。 6.根据权利要求5所述的瓣状光纤光栅折射率传感器，其特征在于，n＝3，k＝1。 7.一种瓣状光纤光栅折射率传感器的传感方法，其特征在于，包括： S21，将传感器放入已知的折射率物质中，通过光谱仪记录具体波段的漂移，完成定标； S22，将传感器放置在待测环境中，传感器的一端和宽带光源连接，另一端和光谱仪连接； S23，将光谱仪上具体波段的频谱的漂移与定标时已知物质的折射率得到的频谱漂移数据对比，得到待测环境的待测物质的折射率或温度。
所属类别：	发明专利