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原文传递基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器

专利名称：	基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器
摘要：	基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，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。本发明的创新点在于：探测激光器、隔离器I和耦合器II依次连接，所述泵浦激光器、隔离器II与耦合器II依次连接；环形器、滤波器、耦合器II、光电探测器、示波器依次连接；Sagnac干涉计和FP干涉计串联设置，Sagnac干涉计设置在耦合器II与环形器之间，FP干涉计与环形器连接。本发明将Sagnac干涉计与FP干涉计串联，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：	李林军;杨玉强;姜久兴
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201910044301.7
公开号：	CN109668846A
代理机构：	哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李晓敏
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.基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：包括探测激光器、隔离器I、泵浦激光器、隔离器II、耦合器II、耦合器I、保偏空芯光子晶体光纤、环形器、滤波器、光电探测器、示波器和FP干涉计；所述保偏空芯光子晶体光纤和耦合器I构成Sagnac干涉计；所述探测激光器、隔离器I和耦合器II依次连接，所述泵浦激光器、隔离器II与耦合器II依次连接；所述环形器、滤波器、耦合器II、光电探测器、示波器依次连接；Sagnac干涉计和FP干涉计串联设置，Sagnac干涉计设置在耦合器II与环形器之间，FP干涉计与环形器连接；探测光的光学路径为：探测光由探测激光器发出，依次经过隔离器I依次进入耦合器II、再由耦合器II依次进入耦合器I、保偏空芯光子晶体光纤后；再由耦合器I依次进入环形器、FP干涉计，再由环形腔进入滤波器和光电探测器；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；泵浦光的光学路径为：泵浦光由泵浦激光器发出，依次经过隔离器II、耦合器II、耦合器I，然后进入保偏空芯光子晶体光纤。 2.根据权利要求1所述的基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：所述保偏空芯光子晶体光纤的长度为0.5-5米，保偏空芯光子晶体光纤的两端分别与单模光纤熔接，保偏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所述的基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：保偏空芯光子晶体光纤的纤芯为空气，纤芯直径为10-30微米；保偏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10-100个/米。 4.根据权利要求1、2或3所述的基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：所述耦合器I、耦合器II的分光比为50：50，光束由耦合器I进入Saganc干涉计后，探测光分成两束光，两束光在Sagnac环内沿相反的方向传输，然后经耦合器I合成一束光，实现干涉。 5.根据权利要求4所述的基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：所述泵浦激光器为窄带DFB激光器。 6.根据权利要求5所述的基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：所述FP干涉计，为长度在5-20毫米范围内的空芯光纤两端与单模光纤熔接形成FP干涉计。 7.根据权利要求6所述的基于混合干涉计级联增敏的强度探测型气体传感器，其特征在于：所述空芯光纤的空芯的直径与单模光纤相同均为125微米，空芯光纤的纤芯为空气，纤芯直径均为10-30微米。
所属类别：	发明专利