[发明专利]渐变多模光纤异质芯结构二维间隙传感器及制作标定方法

权利要求书

1.渐变多模光纤异质芯结构二维间隙传感器，其特征在于：包括沿光路顺次设置的注光光纤（1），调制渐变折射率多模光纤（2），传感单模光纤（3），收光渐变多模光纤（4）；其中，所述调制渐变折射率多模光纤（2）右端与传感单模光纤（3）左端正对焊接，传感单模光纤（3）右端与收光渐变多模光纤（4）左端正对焊接，注光光纤（1）置于三维位移台（5）左边夹具中，其左端与宽谱光源（6）相连以传输光束，调制渐变折射率多模光纤（2）置于三维位移台（5）右边夹具中，其左端用于接收并传输由注光光纤（1）右端传输出的光，经调制渐变折射率多模光纤（2）调制后的光束进入传感单模光纤（3），发生表面等离子体共振效应后，进入收光渐变多模光纤（4）左端，收光渐变多模光纤（4）右端与光谱仪（7）相连；

所述注光光纤（1）为单模注光光纤（1-1）、阶跃多模注光光纤（ 1-2）或单模光纤偏芯焊接渐变多模光纤结构注光光纤（1-3）；其中单模注光光纤（1-1 ）的纤芯（1-1-1）直径为 9μm，包层（1-1-2）直径为 125μm；阶跃折射率多模注光光纤（1-2 ）的纤芯（1-2-1 ）直径为 40μm，包层（1-2-2） 直径为 125μm；单模偏芯焊接渐变折射率多模注光光纤（1-3），其单模与渐变折射率多模光纤的错焊偏移量为 45μm；

所述调制渐变折射率多模光纤（2）调节长度是自聚焦周期的二分之一或四分之三，调制渐变折射率多模光纤（2）的纤芯（2-1） 直径为 105μm，包层（2-2 ）直径为 125μm，数值孔径为 0.3，调制渐变折射率多模光纤（2）的长度是自聚焦周期的四分之三倍数长时，检测灵敏度较调制渐变折射率多模光纤（2）的长度是自聚焦周期的二分之一长时大，检测范围比调制渐变折射率多模光纤（2）的长度是自聚焦周期的二分之一长时小 。

2.根据权利要求 1 所述的渐变多模光纤异质芯结构二维间隙传感器，其特征在于：所述收光渐变多模光纤的纤芯直径 105μm，包层直径 125μm，数值孔径 0.3。

3.根据权利要求 2 所述的渐变多模光纤异质芯结构二维间隙传感器，其特征在于：所述光源波长范围覆盖 500nm 至 1000nm 波段；所述三维位移台可通过调节对光纤的位置进行前后、左右、上下方位的移动以实现二维间隙传感器的标定。