[实用新型]基于光热光谱技术和Sagnac干涉的气体传感器有效
| 申请号： | 201721686457.8 | 申请日： | 2017-12-07 |
| 公开（公告）号： | CN207623230U | 公开（公告）日： | 2018-07-17 |
| 发明（设计）人： | 杨玉强;王永光;赵玉欣 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨理工大学 |
| 主分类号： | G01N21/31 | 分类号： | G01N21/31;G01N21/23 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 150080 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 激光器 隔离器 气体传感器 被测气体 环形器 空芯光子晶体光纤 滤波器 光电探测器 光热光谱 输出波长 吸收谱 耦合器 重合 本实用新型 电压变化量 窄带信号光 测量信号 光强变化 输出 泵浦光 干涉 检测 包层 波谷 空芯 纤芯 酒精 | ||
1.基于光热光谱技术和Sagnac干涉的气体传感器，其特征在于，所述气体传感器包括第一激光器（1）、第一隔离器（2）、耦合器（3）、Sagnac环（4）、环形器（5）、第二隔离器（6）、第二激光器（7）、滤波器（8）和光电探测器（9）；所述耦合器（3）的分光比为50:50；Sagnac环（4）内含有一段空芯光子晶体光纤，空芯光子晶体光纤包层内部分气孔充酒精，使其成为双折射光纤，纤芯内则充被测气体，通过对Sagnac环（4）内的空芯光子晶体光纤横截面放大图可以看到纤芯被周围气孔所包围，其中黑色圆圈即为代表性示意出充入酒精气孔，其余白色气孔则未填充酒精；
所述第二激光器（7）的输出波长与被测气体的吸收谱峰重合；所述第二激光器（7）输出的泵浦光经第二隔离器（6）和环形器（5）后进入Sagnac环（4），并与空芯光子晶体光纤芯内的被检测气体相互作用，使得温度发生变化进而改变了空芯光子晶体光纤的双折射系数；
所述第一激光器（1）的输出波长与被测气体的吸收谱波谷重合；所述第一激光器（1）输出的窄带信号光经第一隔离器（2）和耦合器（3）后进入Sagnac环（4）内，再经环形器（5），经过滤波器（8）滤掉残余泵浦光后，由光电探测器（9）接收。
2.根据权利要求1所述的基于光热光谱技术和Sagnac干涉的气体传感器，其特征在于，所述Sagnac环包括长度为第一预设长度的一段空芯光子晶体光纤；该段空芯光子晶体光纤的一端与第一单模光纤的一端相熔接，对应的熔接面称为第一熔接面（12）；该段空芯光子晶体光纤的另一端与第二单模光纤的一端相熔接，对应的熔接面称为第二熔接面（13）；在所述空芯光子晶体光纤的侧面上距离所述第一熔接面（12）第一距离处开有第一孔（10），所述第一孔（10）使得空芯光子晶体光纤内纤芯与外界连通；在所述空芯光子晶体光纤的侧面上距离所述第二熔接面（13）第二距离处开有第二孔（11），所述第二孔（11）使得空芯光子晶体光纤内纤芯与外界连通。
3.根据权利要求1或2所述的基于光热光谱技术和Sagnac干涉的气体传感器，其特征在于，所述第一激光器（1）和所述第二激光器（7）均为DFB激光器，其线宽为0.01pm。
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