[发明专利]微小区域温度测量的光纤法布里-珀罗温度传感器及其测量方法

权利要求书

1.微小区域温度测量的光纤法布里-珀罗温度传感器，包括激光光源、耦合分路器、传输光纤、光纤法珀温度传感探头、光电探测器和与光电探测器信号输出端连接的光波长解调仪，其中，耦合分路器与光纤法珀温度传感探头分别位于传输光纤的两端；所述光纤法珀温度传感探头的外层设置有套管，在套管轴向上光纤法珀温度传感探头分为光纤传导管和法珀腔两部分，光纤传导管由外到内依次为套管、包层、纤芯，所述法珀腔为封闭腔室，纤芯与法珀腔相接，法珀腔内远离纤芯一端固定设置有采用热膨胀系数为17.5-29.3的金属材料制成的反射模块；所述耦合分路器用以将激光光源发出的激光光束耦合入传输光纤中，并将来自法珀腔的反射光分路至光电探测器。

2.根据权利要求1所述的光纤法布里-珀罗温度传感器，其特征在于：所述传输光纤为单模光纤。

3.根据权利要求1所述的光纤法布里-珀罗温度传感器，其特征在于：所述激光光源采用以1310nm或1550nm为中心波长，具有3-20nm波长带宽的扫描激光器。

4.根据权利要求1所述的光纤法布里-珀罗温度传感器，其特征在于：所述反射模块由镁、铝、铅、铜或其合金材料制成。

5.应用如权利要求1所述光纤法布里-珀罗温度传感器进行温度测量的方法，包括以下步骤：

(1)激光光源输出激光通过耦合分路器耦合进入传输光纤中，进而传导至光纤法珀温度传感探头内，在法珀腔中产生多光束干涉，并经法珀腔的反射端面反射；

(2)来自反射端面的反射光信号沿原路返回至耦合分路器，通过耦合分路器输出至光电探测器；

(3)光电探测器将探测到的光信号变为电信号，由光波长解调仪对电信号完成测量、处理信号值，标定光纤法珀温度传感探头探测到的外界温度；

(4)当被测区域温度场温度变化时，将引起光纤法珀温度传感探头内法珀腔的腔长发生改变，进而改变反射光信号的功率和波长；参照步骤(2)、(3)探测得到反射光信号的波长移动信息，通过计算最终获得实时环境温度值。