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原文传递基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器

专利名称：	基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器
摘要：	基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器，属于气体浓度测量技术领域。本发明解决了现有光纤气体传感器的灵敏度有待提升的问题。创新点：探测激光器、隔离器I、耦合器II依次连接，辅助激光器、隔离器III、耦合器II依次连接，耦合器II与环形器连接，泵浦光源、隔离器II、耦合器I与FP双腔结构依次连接，耦合器I还与环形器连接，环形器、滤波器和耦合器III连接，耦合器III分别连接光电探测器和光谱仪，光电探测器连接示波器。本发明将两光纤FP腔级联，使其产生游标效应，利用游标效应的增敏特性来提高气体测量灵敏度，使被测气体测量灵敏度提高1‑2个数量级。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨理工大学
发明人：	杨玉强;姜久兴;李林军
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910043929.5
公开号：	CN109781637A
代理机构：	哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	曹徐婷
分类号：	G01N21/31(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学府路52号
主权项：	1.基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器，其特征在于：包括探测激光器、隔离器I、隔离器II、隔离器III、泵浦光源、辅助激光器、耦合器I、耦合器II、耦合器III、环形器、滤波器、光电探测器、示波器、光谱仪和FP双腔结构；所述探测激光器、隔离器I、耦合器II依次连接，辅助激光器、隔离器III、耦合器II依次连接，耦合器II与环形器连接，泵浦光源、隔离器II、耦合器I与FP双腔结构依次连接，耦合器I还与环形器连接，环形器、滤波器和耦合器III连接，耦合器III分别连接光电探测器和光谱仪，光电探测器连接示波器；探测光的光学路径为：探测光由探测激光器发出，经过隔离器I、耦合器II进入环形器，再经耦合器I进入FP双腔结构，然后经耦合器I、环形器、滤波器、耦合器III进入光电探测器，光电探测器将接收的探测光能量转化为电压输出给示波器；辅助光的光学路径为：辅助光有辅助激光器发出，经过隔离器III、耦合器II进入环形器，再经耦合器I进入FP双腔结构，然后经耦合器I、环形器、滤波器、耦合器III进光谱仪；泵浦光的光学路径为：泵浦光由泵浦光源发出，依次经过隔离器II、耦合器I进入FP双腔结构。 2.根据权利要求1所述的基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器，其特征在于：光纤FP双腔级联结构，包括长度在5-20毫米范围内的空芯光子晶体光纤两端分别与单模光纤I和单模光纤II熔接形成光纤FP腔I，单模光纤II的另一端被切割，形成光纤FP腔II；空芯光子晶体光纤的直径与单模光纤相同均为125微米。 3.根据权利要求2所述的基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器，其特征在于：所述空芯光子晶体光纤的纤芯为空气，纤芯直径为10-30微米；空芯光子晶体光纤的侧面有多个开孔，保证其纤芯与外界相通，开孔的直径为5-20微米，开孔的密度为4-20个/厘米。 4.根据权利要求3所述的基于光纤双腔结构增敏及光热技术的气体传感器，其特征在于：所述泵浦光源和探测激光器均为窄带DFB激光器，泵浦光源的波长与被测气体的吸收峰重合。
所属类别：	发明专利