[发明专利]一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统

权利要求书

1.一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统，由宽带光源(1)、输入光纤(2)、输入多模光纤(3)、内部微腔(4)、输出多模光纤(5)、输出光纤(6)、光谱分析仪(7)组成；宽带光源(1)与输入光纤(2)的左端相连，输入光纤(2)的右端与输入多模光纤(3)左端相连，输入多模光纤(3)的右端为内部微腔(4)，内部微腔(4)与输出多模光纤(5)的左端相连，输出多模光纤(5)右端与输出光纤(6)左端相连，输出光纤(6)的右端与光谱分析仪(7)相连；其特征在于：所述的内部微腔(4)是结合飞秒激光烧蚀技术和熔接放电技术，在输入多模光纤(3)右端与输出多模光纤(5)左端连接处形成；所述的宽带光源(1)发出的光经输入光纤(2)入射到输入多模光纤(3)时发生纤芯失配变为多模传输光，多模传输光到达内部微腔(4)时被分为两部分，一部分沿微腔壁继续传输，另一部分射入微腔传输并在微腔末端射入输出多模光纤(5)中，在输出多模光纤(5)中，沿腔壁传输的光与微腔内传输的光发生干涉，干涉信号由输出光纤(6)传输至光谱分析 仪(7)中接收；由于干涉发生在多种传输模式之间，干涉信号中通常包含多个衰减峰，当外界温度发生改变或对器件施加纵向应变时，每个干涉衰减峰的波长发生相应改变且具有不同的变化率，通过检测光谱分析仪(7)上干涉衰减峰的波长变化，即可实现对温度和应变的同时测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统，其特征在于：所述的输入光纤(2)、 输出光纤(6)为普通单模光纤，纤芯直径为8.2μm；包层直径为125μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统，其特征在于：所述的输入多模光纤(3)、输出多模光纤(5)纤芯直径为105μm，包层直径为125μm。

4.根据权利要求1所述的一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统，其特征在于：所述的内部微腔(4)的制作方法为，先利用飞秒激光将输入多模光纤(3)一端烧蚀一个缺口，然后利用熔接机的放电技术将有缺口的输入多模光纤(3)与输出多模光纤(5)进行熔接，形成内部微腔(4)，其直径为83μm。

5.根据权利要求1所述的一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统，其特征在于：所述的宽带光源(1)的光谱范围为650nm-1700nm。

6.根据权利要求1所述的一种基于级连光纤与内微腔结构的温度与应变同时检测系统，其特征在于：所述的光谱分析 仪(7)的光谱接收范围为600nm-1700nm。