[发明专利]一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法

权利要求书

1.一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法，其特征在于包括以下组成部分：

第一部分：油气分离与控制单元

第二部分：光学单元

第三部分：信号处理单元

2.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法，其特征在于将气体传感模块改为光学模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法，其特征在于光学部分采用了可调谐激光器作为光源。

4.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法，其特征在于激光器所发出的光将经过光子晶体光纤光栅分光，选取出检测气体所需的单色光。

5.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法，其特征在于光敏性聚合物材料制作光子晶体光纤。

6.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹波光子晶体光纤的变压器油溶解气体监测方法，其特征在于光波通过横向射入两束紫外光在纤芯中形成布喇格反射光栅，光的入射角为θ_i，光的衍射角为θ_d，Λ为光栅周期，这里为光子晶体光纤空气孔之间的间距，当θ_d射的射线满足下列光栅方程

Λ(sinθ_i-sinθ_d)＝mλ                         (1)

上式中m是光栅的阶数。对于不同的波长，可以在成像平面内的不同点满足光栅方程，所以这种光栅可以精确分离单独波长。当多波长信号写入光栅时，与布喇格反射条件相位匹配的波长是不能传输的。纤芯折射率在光的照射下沿着其轴向受到均匀正弦调制，即：

n(z)=ncore+δn[1+cos(2πzΛ)]---(2)]]>

n_core是没有被照射的纤芯折射率，δn则是折射率的光之变化。光栅的最大反射率当满足布喇格条件时，在光栅中出现最大反射率，反射波长λ_Bragg为：

λ_Bragg＝2Λn_eff                               (3)

n_eff是纤芯的模式有效折射率。在该波长处，长为L、耦合系数为κ的光栅最大反射率可以保持的半高全宽Δλ为

Δλ=λbragg2πneffL[(κL)2+π2]12---(4)]]>