[发明专利]基于游标效应的可控灵敏度光纤法布里-珀罗气压传感器

说明书

本发明公开了一种基于游标效应的可控灵敏度光纤法布里‑珀罗气压传感器，包括毛细玻璃管、入射光纤和反射光纤，入射光纤和反射光纤依次间隔分布于毛细玻璃管内，毛细玻璃管的侧壁上设有开口，入射光纤和反射光纤分布于开口的两侧。提供多种不同的传感器灵敏度放大系数，适用于不同压力的测量，扩大了传感器的使用量程。

技术领域

本发明涉及光纤传感器技术领域，具体涉及一种基于游标效应的可控灵敏度光纤法布里-珀罗气压传感器。

背景技术

气压是工业生产过程、管道内部、环境监测等试验中的重要参量，目前采用的技术主要是MEMS技术，但是由于光纤传感器具有体积小、重量轻、抗电磁干扰，测量精度高以及便于实现分布式传感器等优点，因此将光纤传感器技术应用到气压测量成为一个研究方向。其中膜片式气压传感器是人们研究的一个主要方向，其中膜片材料的选用分别有石英(Liu S,Wang Y,Liao C,et al.Nano silica diaphragm in-fiber cavity for gaspressure measurement.[J].Scientific Reports,2017,7(1).)、石墨烯(Ma J,Jin W,HoH L,et al.High-sensitivity fiber-tip pressure sensor with graphene diaphragm[J].Optics Letters,2012,37(13):2493-2495.)、PVC(Zhang Z,Liao C,Tang J,etal.High-Sensitivity Gas-Pressure Sensor Based on Fiber-Tip PVC DiaphragmFabry–Pérot Interferometer[J].Journal of Lightwave Technology,2017,35(18):4067-4071.)、镀银(Xu F,Ren D,Shi X,et al.High-sensitivity Fabry-Perotinterferometric pressure sensor based on a nanothick silver diaphragm[J].Optics Letters,2012,37(2):133-5.)等等，可是这些技术制造过程比较繁琐，工艺要求高并且可控性差。另外一个研究方向就是基于开腔式气压传感器(Ran Z,Liu S,Liu Q,etal.Novel High-Temperature Fiber-Optic Pressure Sensor Based on Etched PCF F-PInterferometer Micromachined by a 157-nm Laser[J].IEEE Sensors Journal,2015,15(7):3955-3958.)，利用气压变化导致法布里-珀罗腔内气体折射率的变化，从而使传感器的波长发生变化。可是这种单纯的开腔式气压传感器灵敏度较低，很难对小于0.1MPa的气压进行测量，适用范围大大减小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于游标效应的可控灵敏度光纤法布里-珀罗气压传感器，提供多种不同的传感器灵敏度放大系数，适用于不同压力的测量，扩大了传感器的使用量程。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于游标效应的可控灵敏度光纤法布里-珀罗气压传感器，包括毛细玻璃管、入射光纤和反射光纤，入射光纤和反射光纤依次间隔分布于毛细玻璃管内，毛细玻璃管的侧壁上设有开口，入射光纤和反射光纤分布于开口的两侧。

按照上述技术方案，入射光纤和反射光纤分别固定于毛细玻璃管的两端。

按照上述技术方案，反射光纤的外端面连接有空心光纤，空心光纤的一端套设于毛细玻璃管内，空心光纤与毛细玻璃管熔接，反射光纤通过空心光纤固定于毛细玻璃管内。

按照上述技术方案，入射光纤与毛细玻璃管熔接，反射光纤与空心光纤熔接。