光学法布里－珀罗腔气压传感系统
专利汇可以提供光学法布里－珀罗腔气压传感系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种光学法布里－珀罗腔气压传感系统，该系统的FP腔与磁 流体 和 磁致伸缩 介质复合结构包括两端面相对的两段单模光纤，填充在两段光纤之间的磁流体，固定在一侧光纤截面上的磁致伸缩介质。将气压转化为 磁场 的装置包括气体 导管 和固定在导管末端的膜片及利用 支架 固定在膜片上的永久磁 铁 。宽带 光源 的发射端与隔离器的输入端连接，隔离器的输出端与 衰减器 的输入端连接，衰减器的输出端与 耦合器 输入端之间的光纤上设置有偏振 控制器 。耦合器中的光场通过单模光纤进入FP腔，FP腔反射光经耦合器输出至 光谱 仪的接收端。本发明利用差分的方式引入多个永久 磁铁 ，来提高气压传感 精度 ，可应用于高精度的气压测量中。，下面是光学法布里－珀罗腔气压传感系统专利的具体信息内容。
1.光学法布里－珀罗腔气压传感系统，包括光学谐振腔磁场传感系统和气压-磁场转化装置；其特征在于：所述的光学谐振腔磁场传感系统包括宽带光源(1)、隔离器(2)、衰减器(3)、偏振控制器(4)、光纤耦合器(5)、FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)、光谱仪(7)；FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)包括两端面相对的两段单模光纤(8)、填充在两段单模光纤之间的磁流体(9)、固定在一侧单模光纤截面上的磁致伸缩介质(10)、密封磁流体的导管(11)和固定单模光纤位置的支架(12)；气压-磁场转化装置包括气体导管(13)、膜片(14)永久磁铁(16)；气体导管设有两个相对的末端，两个相对的末端通过膜片(14)密封，永久磁铁(16)利用支架(15)固定在膜片上；所述的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)的磁致伸缩介质(10)设置在永久磁铁(16)之间；宽带光源(1)的发射端与隔离器(2)的输入端连接，隔离器(2)的输出端与衰减器(3)的输入端连接，衰减器(3)的输出端与光纤耦合器(5)输入端之间的单模光纤上设置有偏振控制器(4)；光纤耦合器(5)中的光场通过单模光纤进入FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)，FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)的反射光经光纤耦合器(5)输出至光谱仪(7)的接收端；光学谐振腔磁场传感系统中宽带光源(1)、隔离器(2)、衰减器(3)、偏振控制器(4)、光纤耦合器(5)、FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)、光谱仪(7)之间的连接均采用单模光纤连接；气压变化导致永久磁铁(16)位置发生变化，进而导致与FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)光学特性相关的磁流体(9)及磁致伸缩介质(10)发生变化，通过光谱仪(7)测得的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构(6)输出光谱中心波长的移动可以解调出气压的变化。
2.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的光纤耦合器(5)为1x2光纤耦合器或2x2光纤耦合器。
3.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的含膜片和永久磁铁的气体导管是外界环境气压感知单元，将感知的气压变化转化为磁场的变化。
4.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构是传感单元，感知磁场的变化。
5.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构中磁流体密封在导管(11)内，磁致伸缩介质与FP腔的一侧单模光纤截面相连接，且磁致伸缩介质位置固定，FP腔即导管内的腔体。
6.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的FP腔与磁流体和磁致伸缩介质复合结构中FP腔的腔长要满足测量的量程，当磁致伸缩介质伸缩时，仍保证FP腔的正常工作状态，FP腔即导管内的腔体。
7.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的磁流体为含有四氧化三铁的流体，或其它类型的磁流体，只要其折射率会随外界磁场变化发生变化；同时，磁流体在磁场作用下的折射率分布要保证光可以在FP腔内传输，FP腔即导管内的腔体。
8.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的磁致伸缩介质可以是Terfenol-D或其它的在磁场作用下能够伸缩的介质。
9.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的宽带光源的波段选用通讯波段，便于与其它的光学系统进行集成，且与光谱仪的接收波段相匹配。
10.根据权利要求1所述的光学法布里－珀罗腔气压传感系统，其特征在于：所述的单模光纤要保证所选波段内光信号的低损耗传输和易探测；所述的偏振控制器的偏振状态要保证光学模式的光学品质因数最高；所述的光谱仪的分辨率选择要保证能分辨出FP腔输出光谱的移动。
光学法布里－珀罗腔气压传感系统
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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