[发明专利]一种用于研究磁流体折射率与温度和磁场关系的实验装置

权利要求书

1.一种用于研究磁流体折射率与温度和磁场关系的实验装置，包括：激光光源1、光纤耦合器2、光纤环形器3和4、光电探测器5和6、基准探头9、传感探头10及其光纤链路17、除法运算电路7、计算机8及其连接导线18和温度与磁场可控实验装置16，其特征是：激光光源1发出的光经过一个3dB光纤耦合器2，将光分成强度比为50:50的两束，一束光通过光纤环形器3进入传感探头10，另一束光经过光纤环形器4进入基准探头9，经过两个探头反射后的光强信号分别由光电探测器5和6接收，经过除法运算电路7后由计算机8采集处理。

2.按照权利要求1所述的一种用于研究磁流体折射率与温度和磁场关系的实验装置，其特征在于：所述的激光光源1采用功率恒定、中心波长为1550nm的光源。

3.按照权利要求1所述的一种用于研究磁流体折射率与温度和磁场关系的实验装置，其特征在于：所述的基准探头9和传感探头10是将单模光纤11分别插入填充了去离子水13和磁流体14的毛细管12中后毛细管的两端由UV胶15密封构成。

4.按照权利要求3所述的基准探头9和传感探头10，其特征在于：所述的单模光纤包层直径为125                                               ，毛细管的内径为128，磁流体14的材料为水基，体积浓度为1.8%。

5.按照权利要求1所述的一种用于研究磁流体折射率与温度和磁场关系的实验装置，其特征在于：所述的温度与磁场可控实验装置16在用于研究磁流体折射率与温度的关系时，使用装置为温控箱19；在用于研究磁流体折射率与磁场的关系时，使用装置为可编程电源20、液冷恒温均匀磁场发生单元21、液冷循环散热单元22、高斯计23及温控箱19。

6.按照权利要求5所述的温度与磁场可控实验装置16，其特征在于：研究磁流体折射率与温度的关系时，温控箱19用来控制温度在0℃-70℃范围内变化；研究磁流体折射率与磁场的关系时，可编程电源20和液冷恒温均匀磁场发生单元21之间是通过电缆连接，液冷恒温均匀磁场发生单元21和液冷循环散热单元22之间是通过水管连接，液冷恒温均匀磁场发生单元21能够长时间提供稳定的磁场，温控箱19用于保持环境温度不变，通过调节传感探头10和液冷恒温均匀磁场发生单元的相对位置，可以产生平行于传感探头光路方向的磁场和者垂直于传感探头光路方向的磁场，以实现研究不同的磁场方向和磁场强度对磁流体折射率特性的影响。

7.按照权利要求5所述的温度与磁场可控实验装置16，其特征在于：所述的液冷恒温均匀磁场发生单元21中的线圈采用耐高温（117℃）的漆包线，内径1.4mm，长度为60mm，匝数为750匝，在可编程电源20的控制下产生均匀变化的稳定磁场，并且由高斯计23测量实际的磁场强度。