[发明专利]一种微腔干涉流速压差敏感结构及微腔干涉光纤流速流量传感器

权利要求书

1.一种微腔干涉流速压差敏感结构，其特征在于，包括传输光纤（1）、壳体（3）、设置在壳体内的光纤准直器（4）和光分束立方（5）；所述光分束立方（5）连接有并套设在壳体上的用于感知流体静压力的第一压力敏感膜片（7）以及用于感知流体流速压力的第二压力敏感膜片（6）；所述光纤准直器（4）将传输光纤（1）中的光波信号准直并输出到光分束立方（5）上，并将第一、第二压力敏感膜片反射回来产生的干涉光波信号耦合进传输光纤（1）；所述光分束立方（5）将光纤准直器（4）输出光分成两束，并使第一、第二压力敏感膜片的反射光产生干涉形成携带有流速压差信息的干涉光波信号。

2.根据权利要求1所述的微腔干涉流速压差敏感结构，其特征在于，所述壳体（3）内填充有用于稳固传输光纤（1）和/或光纤准直器（4）的封装填充材料（2）。

3.根据权利要求1所述的微腔干涉流速压差敏感结构，其特征在于，所述光纤准直器为自聚焦透镜。

4.根据权利要求1—3任一所述的微腔干涉流速压差敏感结构，其特征在于，所述第一、第二压力敏感膜片由不锈钢制成。

5.一种微腔干涉光纤流速流量传感器，其特征在于，包括微腔干涉流速压差敏感模块、光纤链路模块、光源模块和光电探测处理模块；

所述微腔干涉流速压差敏感模块包括传输光纤、壳体、设置在壳体内的光纤准直器和光分束立方；所述光分束立方连接有并套设在壳体上的用于感知流体静压力的第一压力敏感膜片以及用于感知流体流速压力的第二压力敏感膜片；所述光纤准直器将传输光纤中的光波信号准直并输出到光分束立方上，并将第一、第二压力敏感膜片反射回来产生的干涉光波信号耦合进传输光纤；所述光分束立方将光纤准直器输出光分成两束，并使第一、第二压力敏感膜片的反射光产生干涉形成携带有流速压差信息的干涉光波信号；

所述光纤链路模块包括光纤环行器，光纤环行器用于将光原模块输出的光波信号耦合进传输光纤，并将反射回来的干涉光波信号耦合输出到光电探测处理模块的光电探测器；

所述光电探测处理模块包括光电探测器、与光电探测器电连接的信号放大器、与信号放大器电连接的A/D转换器，所述光电探测器用于将干涉光波信号转换为电信号，所述A/D转换器用于对放大后的电信号进行采样并实现模拟信号到数字信号的转换，所述A/D转换器与计算机连接。

6.根据权利要求5所述的微腔干涉光纤流速流量传感器，其特征在于，所述光纤链路模块还包括用于控制光源模块输出偏振态、消除偏振信号衰落的偏振控制器。

7.根据权利要求6所述的微腔干涉光纤流速流量传感器，其特征在于，所述壳体内填充有用于稳固传输光纤和/或光纤准直器的封装填充材料。

8.根据权利要求7所述的微腔干涉光纤流速流量传感器，其特征在于，所述光纤准直器为自聚焦透镜。

9.根据权利要求5—7任一所述的微腔干涉光纤流速流量传感器，其特征在于，所述第一、第二压力敏感膜片由不锈钢制成。