[发明专利]一种氧气光学检测装置

权利要求书

1.一种氧气光学检测装置，其特征在于：使用激光器作为光源，经过光纤分路器传导，采用光纤双臂马赫曾德尔干涉仪光学系统，包括对应的第一光纤双臂、第二光纤双臂，其中第一光纤双臂通过第一透镜光纤端面出射平行光束，光经过空间传播区传播后经过第二透镜光纤端面耦合到第二光纤双臂，光经过第二光纤双臂传播后Y分支合波进入单根光纤输出；在第一光纤双臂、第二光纤双臂的其中一个对应的臂的空间传播区内装配有磁性材料，光传播经过磁性材料形成的磁场区域，该磁场区域为氧气浓度检测区域，利用光电探测器探测输出光的强度变化得到氧气浓度信息。

2.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：入射光通过半透半反膜或者分束棱镜进行分束，在其中一束光的传播路径上装配磁性材料，光在经过半透半反膜或者分束棱镜合束输出。

3.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：在第一光纤双臂后装配扩束透镜，在第二光纤双臂前装配汇聚透镜，光通过第一光纤双臂出射后经过扩束透镜形成平行光束，再经过汇聚透镜耦合进入第二光纤双臂。

4.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：在第一光纤双臂、第二光纤双臂的其中一个对应的臂的空间传播区内装配三个平面反射镜和一个凹面反射镜，光经过三次平面反射镜以及一次凹面反射镜耦合到入第二光纤双臂，增加一个臂的光程，该臂的空间传播区装配磁性材料作为氧气浓度检测区域。

5.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：所述的磁性材料为通过材料镀膜直接生长或者物理机械装配的方式固定在光的空间传播区。

6.根据权利要求5所述的氧气光学检测装置，其特征在于：所述的磁性材料直接镀膜在第一光纤双臂、第二光纤双臂的其中一个对应的臂之间的空间传播区，该区域为氧气检测区域。

7.根据权利要求5所述的氧气光学检测装置，其特征在于：所述的磁性材料采用通电线圈。

8.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：在光纤双臂马赫曾德尔干涉仪上装配热敏电阻，以监控环境温度，对检测光信号进行稳定修正。

9.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：将氧气光学检测装置装配在温度控制器上，以保持温度稳定，消除温度的影响。

10.根据权利要求1所述的氧气光学检测装置，其特征在于：所述的激光器采用可调谐激光器，通过同时检测输出光谱的周期以及出光功率的整体变化实现氧气浓度和温度的同时检测。