[发明专利]一种植物叶片温度测量仪

说明书

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，涉及一种植物叶片温度测量仪。 

背景技术

植物叶片的温度是植物的一项重要生理参数。掌握植物叶片的温度对于了解植物的蒸腾速率、光合效率等生理活动状态有着重要的帮助。目前，对于植物叶片温度测量的主要方式为红外测温法，但是由于植物叶片的红外发射率的无法准确标定，所以使得测量在被测量自身就出现了误差。另外，由于红外测温法对于测量角度、环境的严格要求，使在测量植物叶片温度过程中存在多个误差源，最后的测量数据的不确定度大，最后测得的植物叶片温度误差大。高双折射的光子晶体光纤(highly birefringent photonic crystal fiber，HiBi-PCF)传感器与传统传感器相比具有灵敏度高、测量精确、响应速度快等优点。此外，HiBi-PCF只由一种物质构成，所以HiBi-PCF具有极高的抗干扰性，安全可靠。目前，基于HiBi-PCF-FLM的传感器已有较广泛的应用，但是对于基于高双折射光子晶体光纤的植物叶片温度测量仪还没有被人们注意、开发研究较少。 

发明内容

本发明之目的：本发明之目的是针对现有技术之不足，提出了一种基于高双折射光子晶体光纤的植物叶片温度测量仪。 

为了实现上述本发明目的，拟采用以下技术： 

3-dB耦合器一侧的两个端口分别与DFB激光器以及光功率计光纤连接，3-dB耦合器另一侧的两个端口分别与偏振控制器的一端以及HiBi-PCF的一端 光纤连接，偏振控制器的另一端与HiBi-PCF的另一端光纤连接，HiBi-PCF粘贴于植物叶片上，HiBi-PCF内部浇注有温度敏感性液体。 

本发明的最大特点： 

HiBi-PCF-FLM内两束相向传输的光的相位差对温度变化非常敏感，经过3-dB耦合器的干涉作用，温度的微小变化就能引起HiBi-PCF-FLM干涉谱的较大漂移，并且抗干扰能力强，安全可靠。光子晶体光纤在灌注温度敏感性液体后，对温度灵敏度较高。DFB激光器及光功率计的使用，取代了价格昂贵的宽带光源及光谱仪，使得成本大大降低。本发明数据采集的精度高，响应快，成本低，大大增强了植物叶片温度测量仪的实用性。 

附图说明

附图1示意了本发明的结构，附图2为HiBi-PCF的剖面图。 

1：DFB激光器；2：3-dB耦合器；3：偏振控制器；4：HiBi-PCF；5：光功率计；6：植物叶片；7：温度敏感型液体。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。 

如附图所示，3-dB耦合器2一侧的两个端口分别与DFB激光器1以及光功率计5光纤连接，3-dB耦合器2另一侧的两个端口分别与偏振控制器3的一端以及HiBi-PCF 4的一端光纤连接，偏振控制器3的另一端与HiBi-PCF 4的另一端光纤连接。HiBi-PCF 4粘贴在植物叶片6上，HiBi-PCF 4内部浇注有温度敏感性液体7。 

温度敏感性液体7取材于酒精。 

本发明装置能够实现高灵敏度温度测量的关键技术为：所使用的光子晶体光纤在灌注温度敏感性液体7后能达到较高的双折射效果；光纤环镜中两束相向传输的光的相位差对温度变化比较敏感，经过光纤环镜输出谱的干涉作用，能带来损耗峰的较大漂移，从而提高温度测量的灵敏度。DFB激光器1产生的DFB激光为一个窄带光，当以DFB激光作为入射光时，谐振波谷的移动可通过 检测DFB激光波长的光强度变化来反映，最终得到植物叶片的温度。