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 |