[发明专利]光纤振动和加速度传感器

权利要求书

1.一种光纤振动和加速度传感器，包括介质镜(7)和连接到耦合器(3)的至少第一光导纤维，所述耦合器(3)还经由第二光导纤维连接到光源(5)以及从入射光产生电压的检测器(8)，其特征在于，所述第一纤维的自由端部区域与所述介质镜(7)间隔开，使得所述介质镜(7)的边缘位于所述第一纤维的出射光中，使得在未激励状态下，从入射在所述第一纤维的端部上的光产生的所述检测器(8)的电压小于当所述第一纤维的孔径锥完全被所述介质镜(7)覆盖并且因此有最大反射时由所述检测器(8)产生的电压，并且所述电压是所述光纤振动和加速度传感器的度量。

2.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，用于所述第一纤维的第一紧固装置(2)和用于所述介质镜(7)的第二紧固装置(11)相互连接。

3.根据权利要求2所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述第一紧固装置(2)是管状部件(12)中的套管(13)，并且所述介质镜(7)位于所述管状部件(12)的与所述套管(13)相反的横截面表面上，因此所述管状部件(12)是所述套管(13)的紧固装置并且是所述第二紧固装置(11)。

4.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述纤维和所述介质镜(7)通过胶合和/或夹紧连接到所述紧固装置(2，11)。

5.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，当所述第一纤维的所述孔径锥完全被所述介质镜(7)覆盖并且因此有最大反射时由所述检测器(8)产生的电压是第一电压，并且在所述未激励状态下从入射在所述第一纤维的所述端部上的光产生的所述检测器(8)的电压是第二电压。

6.根据权利要求5所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述第二电压是所述第一电压的50％。

7.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述介质镜(7)具有至少一个尖锐、直的且光滑的边缘，所述边缘位于所述第一纤维的出射光中。

8.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述第二光导纤维的第一端部彼此相邻地位于所述耦合器(3)中，所述第一纤维的与自由端部(6)相反的所述端部被布置在所述第二纤维的所述第一端部处，使得所述第一纤维的所述端部与所述第二纤维的所述端部重叠，并且一个第二纤维的所述第二端部被耦合到所述光源(5)，另一第二纤维的所述第二端部被耦合到所述检测器(8)。

9.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述第一纤维的所述自由端部区域是振动结构，并且所述结构的谐振频率由所述第一纤维的所述自由端部区域的长度、直径和弹性模量确定，使得作用在所述光纤振动和加速度传感器上的外部振动激励所述第一纤维的所述自由端部区域以便以相同的频率振动，在小于所述结构的所述谐振频率的频率范围内，所述振动的幅度相对恒定且与激励的强度成比例，并且在接近所述谐振频率时急剧增加。

10.根据权利要求1和2所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，所述第二紧固装置(11)具有用于所述介质镜(7)的至少一个引导元件，使得所述介质镜(7)能够相对于所述第一纤维的所述端部可移动地被引导并且在定位后被紧固。

11.根据权利要求1所述的光纤振动和加速度传感器，其特征在于，第一纤维的所述自由端部区域与所述介质镜(7)间隔开，所述第一纤维的所述端部距所述介质镜(7)的所述边缘的距离是不同的，并且所述第一纤维经由至少一个耦合器(3)和光导纤维在每种情况下被连接到至少一个检测器(8)和至少所述光源(5)或一个光源(5)。