[发明专利]基于游标效应的光纤光栅温度传感器和传感装置

权利要求书

1.一种基于游标效应的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤光栅温度传感器包括光纤，在所述光纤内包括级联的第一区域和第二区域，所述第一区域设置有两个布拉格光纤光栅结构作为谐振腔从而构成FBG-FP腔，所述第二区域设置有两个长周期光纤光栅结构从而构成双长周期光纤光栅结构，所述FBG-FP腔与所述双长周期光纤光栅结构进行级联产生游标效应；所述FBG-FP腔与所述长周期光纤光栅结构通过至少两种级联方式，使得所述FBG-FP腔与所述长周期光纤光栅结构产生低灵敏度的结构和高灵敏度的结构；其中所述低灵敏度的结构作为游标固定部分，所述高灵敏度的结构作为游标滑动部分。

2.根据权利要求1所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述两个布拉格光纤光栅结构的结构参数一致且相隔预设的距离以构成FBG-FP腔。

3.根据权利要求1所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述两个布拉格光纤光栅结构为第一布拉格光纤光栅结构和第二布拉格光纤光栅结构，所述第一布拉格光纤光栅结构和所述第二布拉格光纤光栅结构的光栅长度为1000μm，光栅周期为0.5358μm，折射率调制深度为0.00015，所述第一布拉格光纤光栅结构和第二布拉格光纤光栅结构的长度为3000μm。

4.根据权利要求1所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述两个长周期光纤光栅结构为第一长周期光纤光栅和第二长周期光纤光栅，所述第一长周期光纤光栅和所述第二长周期光纤光栅的光栅长度为50000μm，光栅周期为670.70882μm，折射率调制深度为0.00015，所述第一长周期光纤光栅和所述第二长周期光纤光栅的长度为50000μm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤包括以下的任一者：单模光纤、多模光纤或光子晶体光纤。

6.根据权利要求5所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感器，其特征在于，所述光纤为单模光纤，纤芯直径为4.15μm，折射率为1.4492μm,光纤包层直径为58.35μm，折射率为1.4403μm。

7.一种基于游标效应的光纤光栅温度传感装置，其特征在于，包括如上述权利要求1至6任一项所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感器，所述光纤光栅温度传感装置还包括：

光信号发射器、光隔离器以及光谱仪；

其中，所述光信号发射器与所述光隔离器的输入端连接，所述光隔离器的输出端与所述光纤光栅温度传感器的输入端连接，所述光纤光栅温度传感器的输出端与所述光谱仪连接。

8.根据权利要求7所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感装置，其特征在于，所述光信号发射器所发射的所述光信号为波长为800至1800nm的无突变的连续谱激光光源。

9.根据权利要求7所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感装置，其特征在于，所述光谱仪为检测波长范围在800至1800nm光强的光谱仪，检测灵敏度小于1nm。

10.根据权利要求7所述的基于游标效应的光纤光栅温度传感装置，其特征在于，所述光信号发射器发射出1550nm的入射光信号。