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原文传递具有原位自补偿特性的多芯光纤光栅折射率敏感型传感器

专利名称：	具有原位自补偿特性的多芯光纤光栅折射率敏感型传感器
摘要：	本发明提供一种具有原位自补偿特性的多芯光纤光栅折射率敏感型传感器，本传感器包括多芯光纤，多芯光纤包括包层和包层内的多根纤芯，纤芯分为中间纤芯和外围纤芯，每根纤芯上均刻有折射率周期性变化的光栅；光栅外的包层设有凹槽使得光纤的倏逝场暴露出来；凹槽内镀有敏感膜。由于外围纤芯的芯模暴露于环境，所以外围纤芯对环境折射率敏感，同时也受温度和应变的多重影响；而中间纤芯并未暴露于环境中，因此不受环境折射率影响，只受温度和应变的影响；通过中间纤芯补偿外围纤芯从而能实现传感器的原位自补偿。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉理工大学
发明人：	杨明红;程普;胡文彬;李驰;程乘;郭东来
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910770577.3
公开号：	CN110470633A
代理机构：	湖北武汉永嘉专利代理有限公司
代理人：	王丹
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种具有原位自补偿特性的多芯光纤光栅折射率敏感型传感器，其特征在于：本传感器包括多芯光纤，多芯光纤包括包层和包层内的多根纤芯，纤芯分为中间纤芯和外围纤芯，每根纤芯上均刻有折射率周期性变化的光栅；光栅外的包层设有凹槽使得光纤的倏逝场暴露出来；凹槽内镀有敏感膜。 2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述的外围纤芯呈放射或轴对称分布。 3.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述的光栅通过紫外光透过相位掩膜板后产生的干涉光对载氢后的多芯光纤曝光而写入。 4.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述的凹槽通过化学刻蚀法、物理研磨法或激光烧灼法得到。 5.根据权利要求1或4所述的传感器，其特征在于：所述的凹槽沿纤芯长度方向上的长度为10~40mm。 6.根据权利要求1或4所述的传感器，其特征在于：所述的凹槽沿多芯光纤截面方向上的深度为距离包层外表面-5~20um。 7.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述的敏感膜的厚度为5~200nm。 8.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于：所述的敏感膜为折射率增敏型薄膜、气体敏感型薄膜或锈蚀敏感型薄膜。 9.一种具有原位自补偿特性的多芯光纤光栅折射率敏感型传感系统，其特征在于：本传感系统包括光源、分路器、分束器、解调装置和权利要求1 至8中任意一项所述的传感器；其中，所述的分束器的一端与传感器的多芯光纤熔接在一起，分束器的另一端设有多根跳线，跳线分别对应多芯光纤中的每根纤芯；光源发出的光通过光纤传输，依次经过分路器和分束器后到达所述的传感器，然后反射回来，通过分束器的每根跳线得到不同反射谱峰值的光信号，由所述的解调装置解调；通过对中间纤芯和外围纤芯的光栅反射谱峰位的解调，实现对环境干扰因素的自补偿作用。 10.根据权利要求9所述的传感系统，其特征在于：所述的解调装置为光谱仪。
所属类别：	发明专利