[发明专利]基于宏弯损耗效应和功率耦合的二维光纤位移传感器

权利要求书

1.一种基于宏弯损耗效应和功率耦合的二维光纤位移传感器，其特征在于：包括平面（16）、有源光纤（13）、第一无源光纤（12）和第二无源光纤（9），所述平面（16）上安装有Y轴移动板（10）和X轴移动板（11）；所述第一无源光纤（12）和第二无源光纤（9）均与有源光纤（13）双绞，所述有源光纤（13）的一端与LED光源（1）连接后，首先与第一无源光纤（12）进行双绞，形成第一双绞纤维（14），所述第一双绞纤维（14）的起始一段固定在Y轴移动板（10）上，剩余部分弯曲形成圆形状，形成宏弯耦合结构，第一无源光纤（12）位于第一双绞纤维（14）的起始一端闲置，另一端与第一光功率计（2）连接；所述有源光纤（13）与第一无源光纤（12）双绞结束后与第二无源光纤（9）进行双绞，形成第二双绞纤维（15），所述第二双绞纤维（15）的起始一段环绕第一双绞纤维（14）的圆形段旋转一圈后，形成另一宏弯耦合结构，然后穿过第一双绞纤维（14）下部，末尾一段固定于X轴移动板（11）上，所述第二双绞纤维（15）的末尾段处的第二无源光纤（9）与第二光功率计（3）连接；所述有源光纤（13）的另一端闲置；所述第二双绞纤维（15）位于与第一双绞纤维（14）的双绞更换处通过三聚体光纤（7）固定。

2.权利要求1所述的基于宏弯损耗效应和功率耦合的二维光纤位移传感器的二维测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

①LED光源（1）发出光，第一双绞纤维（14）内，有源光纤（13）的光强耦合入第一无源光纤（12），第一光功率计（2）内检测到光强初始值；第二双绞纤维（15）内，有源光纤（13）的光强耦合入第二无源光纤（9），第二光功率计（3）内检测到光强初始值；

②X轴移动板（11）位于X轴上，Y轴移动板（10）位于Y轴上，保持Y轴移动板（10）固定，拉动X轴移动板（11），则第二双绞纤维（15）的宏观弯曲半径随着X轴位移的增加而减小，则第二光功率计（3）内检测到的光强开始增大，通过第二光功率计（3）内检测到光强变化来检测X轴位移的变化；

③保持X轴移动板（11）固定，拉动Y轴移动板（10），则第一双绞纤维（14）的宏观弯曲半径随着Y轴位移的增加而减小，则第一光功率计（2）内检测到的光强开始增大，通过第一光功率计（2）内检测到光强变化来检测Y轴位移的变化；

④同时拉动X轴移动板（11）和Y轴移动板（10），则第一双绞纤维（14）和第二双绞纤维（15）的宏观弯曲半径随着X轴和Y轴位移的增加而减小，第一光功率计（2）和第二光功率计（3）内检测到的光强均开始增大，通过第一光功率计（2）和第二光功率计（3）内检测到光强变化来检测X轴和Y轴位移的变化；若X轴和Y轴的位移其中一个或者两个均由大变小，则可以通过对应的光功率计检测对应的光强变化来检测各个方向的位移变化。