[发明专利]荧光团增强的多维光子传感器

权利要求书

1.一种光子位移传感器，其包括：

光子光纤，所述光子光纤包含：

芯部分，所述芯部分具有沿延伸的纵向轴线排列的第一带隙；以及

包层部分，所述包层部分包围所述芯部分，所述芯部分具有第二带隙；

其中所述第一带隙适于阻挡以沿所述纵向轴线定向的第一波长为中心的辐射光谱带，并且所述第二带隙适于阻挡以横向于所述纵向轴线定向的第二波长为中心的辐射光谱带，且

其中基于所述光子光纤的所述第一和第二带隙中的至少一个的偏移来检测位移，使得能够检测与所述光子光纤中的所述位移成比例的辐射强度。

2.根据权利要求1所述的光子位移传感器，其中所述芯部分包括光纤布拉格光栅，并且所述包层部分由光子晶体光纤构成。

3.根据权利要求1所述的光子位移传感器，其进一步包括嵌入在所述包层部分内的多个荧光团。

4.根据权利要求1所述的光子位移传感器，其进一步包括邻近所述光子光纤的所述包层定位的收集光纤，以便接收通过所述包层泄漏的辐射。

5.根据权利要求1所述的光子位移传感器，其进一步包括第二光子光纤，所述第二光子光纤包含具有第三带隙的芯部分和包围所述芯部分的包层部分，其中所述第一光子光纤适于感测拉伸并且所述第二光子光纤适于感测压缩或所述第一光子光纤适于感测压缩并且所述第二光子光纤适于感测拉伸。

6.根据权利要求5所述的光子位移传感器，其进一步包括邻近所述光子光纤的所述包层定位的收集光纤，以便接收通过所述第一光子光纤和所述第二光子光纤中的至少一个泄漏的辐射。

7.根据权利要求1所述的光子位移传感器，其进一步包括定位于所述芯部分中的多个荧光团，所述多个荧光团具有与所述第一带隙重叠的发射波长。

8.根据权利要求7所述的光子位移传感器，其中所述多个荧光团包含第一类型的荧光团和第二类型的荧光团，所述第二类型的荧光团能够被所述第一类型的荧光团的发射激发。

9.根据权利要求8所述的光子位移传感器，其中所述第一类型的荧光团的发射波长稍微短于所述芯的所述第一带隙，并且所述第二类型的荧光团的发射波长稍微长于所述芯的所述第一带隙。

10.根据权利要求8所述的光子位移传感器，其中所述第一类型的荧光团包含铥(Tm⁺³)离子，并且所述第二类型的荧光团包含镝(Dy⁺³)离子。

11.根据权利要求1所述的光子位移传感器，其进一步包括所述包层内的第二芯部分，所述第二芯部分具有不同于所述第一芯部分的所述第一带隙的第三带隙。

12.根据权利要求11所述的光子位移传感器，其进一步包括定位于所述包层部分中的多个荧光团。

13.根据权利要求11所述的光子位移传感器，其进一步包括邻近所述包层定位的收集光纤，以便接收通过所述包层泄漏的辐射。

14.根据权利要求13所述的光子位移传感器，其中所述收集光纤包含多个荧光团。