[发明专利]一种基于PDMS膜和游标效应增敏的光纤液压传感器

权利要求书

1.一种基于聚二甲基硅氧烷膜和游标效应增敏的光纤液压传感器，由宽带光源、环形器、传感头和光谱分析仪组成；

所述环形器沿周向顺次设置有第一端口、第二端口和第三端口，所述宽带光源与所述第一端口连接，所述传感头与所述第二端口连接，所述光谱分析仪与所述第三端口连接；

所述传感头由顺次熔接的单模光纤、多模光纤、悬浮芯光纤和石英管组成，所述石英管未熔接有悬浮芯光纤的一端的末端设置有聚二甲基硅氧烷膜；其中，所述传感头中靠近单模光纤的一端与所述第二端口连接；所述多模光纤与悬浮芯光纤的熔接面为反射面I，所述悬浮芯光纤与石英管的熔接面为反射面II，所述石英管中空气与聚二甲基硅氧烷膜的临界面为反射面III；其中，所述反射面I与反射面II构成迈克尔逊干涉仪，所述反射面I与反射面III构成法布里-珀罗干涉仪；

其中，所述传感头的反射光谱包络的平移量为：

Δλ_Envelope＝M·Δλ_FPI；

所述Δλ_Envelope为反射光谱包络的平移量，M为包络的放大因子，Δλ_FPI为法布里-珀罗干涉仪反射光谱平移量；

当环境液压改变时，所述传感头的石英管末端的聚二甲基硅氧烷膜受力发生形变，使所述法布里-珀罗干涉仪腔长发生改变，所述传感头的反射光谱包络随之移动。

2.根据权利要求1所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述单模光纤的内直径为8~9微米，外直径为125微米。

3.根据权利要求1所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述多模光纤的长度为150~200微米，内直径为60微米，外直径为125微米。

4.根据权利要求1所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述悬浮芯光纤包括包层、设置在所述包层中心位置的气体通孔以及内切于所述气体通孔的纤芯。

5.根据权利要求1或4所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述悬浮芯光纤的外直径为125微米，长度为150~200微米。

6.根据权利要求4所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述气体通孔的直径为40微米。

7.根据权利要求4所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述纤芯的直径为8~9微米。

8.根据权利要求1所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述石英管的内部纤芯为空气；所述石英管的长度为所述悬浮芯光纤长度的60%，所述石英管的内直径为50微米，外直径为125微米。

9.根据权利要求1所述的光纤液压传感器，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷膜的厚度为10~20微米。