[发明专利]基于法-珀干涉的透明流体折射率的测量方法

说明书

本发明公开了一种基于法‑珀干涉的透明流体折射率的测量方法，获取多个双光束法‑珀干涉结构传感器，分别接入宽谱光源和光谱仪，获取其测量光谱图；将传感器的法‑珀腔中填充满待测介质，获取各传感器的检测光功率谱，并由入射光功率谱进行归一化处理；选取上述传感器在相同波段范围内的归一化图谱，以及波谷的波长值，设置各传感器大于波谷数量的正整数系数，分别描绘各传感器在不同系数取值下得到的折射率计算值随波谷变化散点图，获取这些传感器散点曲线重合度最高时的系数值，根据散点所描绘的曲线即为待检测介质折射率在选取波段范围内的折射率曲线。本发明中操作简单方便，精确度高，能检测待测介质在多个波长下的折射率等优点。

技术领域

本发明涉及一种折射率的测量方法，具体涉及一种基于法-珀干涉的透明流体折射率的测量方法。

背景技术

折射率是表征分析物质的一个关键参数，精确测量物质的折射率在工业生产、医疗诊断、材料分析、以及光器件制造等方面都有着十分重要的意义。物质的折射率在不同光波长是不同的，但是现在最为普遍应用的阿贝折射仪能适用于介质在589.3nm波长的折射率测量，若希望由阿贝折射仪实现介质在其他波长下的折射率测量，则需要有特定波长的单色光源或滤波器件以及观察方法，且测量与计算较为复杂。近年来，各种光纤类折射率传感器得到了研究人员的广泛关注，但是用于介质在不同波长折射率测量的研究较少。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种操作简单方便，精确度高，能测量透明流体在检测波长范围内的折射率的测量方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种基于法-珀干涉的透明流体折射率测量方法，包括以下步骤：

(a)获取至少两个开放式的双光束法-珀干涉结构传感器，所有传感器的F-P腔的几何腔长值已知且互不相同，以传感器n和L_n分别表示第n个传感器以及该传感器F-P腔的几何腔长值；分别接入宽谱光源和光谱仪，入射光以垂直于传感器法-珀腔界面的方向入射，以能够获取其测量光谱图；

(b)将步骤(a)中的n个传感器的法-珀腔中填充满待测介质，获取各传感器的检测光功率谱I_r(λ)，λ表示光波长，由入射光的功率谱I(λ)对检测光功率谱进行归一化处理，获得各传感器的归一化图谱R(λ)＝I_r(λ)/I(λ)；

(c)选取上述n个传感器在相同波段范围内的归一化图谱，分别获取各传感器归一化图谱中波谷的波长值，各自将归一化图谱中波谷的波长值按照从小到大进行排列，并以λ_n·m表示第n个传感器在该选取波段范围内第m个波谷的波长值；