CN204594478U - 一种阶跃多模塑料光纤传感器 - Google Patents
一种阶跃多模塑料光纤传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204594478U CN204594478U CN201520334218.0U CN201520334218U CN204594478U CN 204594478 U CN204594478 U CN 204594478U CN 201520334218 U CN201520334218 U CN 201520334218U CN 204594478 U CN204594478 U CN 204594478U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- round platform
- optical fiber
- round
- radius
- plastic optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Optical Transform (AREA)
Abstract
本实用新型一种阶跃多模塑料光纤传感器，属于光纤传感技术领域。其结构为，在一段光纤的纤芯有一个空气腔，空气腔的形状是由第一圆台(1)、第二圆台(2)、第三圆台(3)和第四圆台(4)组合构成的；第三圆台(3)和第四圆台(4)尺寸相同，均属于纤芯部分的实体圆台，第一圆台(1)和第二圆台(2)尺寸相同，均属于中空圆台；第一圆台(1)和第二圆台(2)下底重合对接再去掉第三圆台(3)、第四圆台(4)后剩余的部分构成所述的空气腔。本实用新型在外界环境发生改变时，腔长和反射面均发生变化，比传统的本征法珀腔结构的传感器对外界变化更加敏感。
Description
技术领域
本实用新型属于光纤传感技术领域，涉及一种本征法珀腔的阶跃多模塑料光纤传感器的新型结构。
背景技术
法布里-珀罗干涉作为一种传感结构，广泛应用于测量各种物理和化学参数。分辨率高，抗电磁干扰，成本低，结构简单，是法珀光纤传感器的显著特点。发布里-珀罗干涉对一些物理和化学参数具有较高的灵敏度，如温度，机械振动，声波和磁场等。根据法布里-珀罗腔的结构形式，可以分为本征腔和非本征腔。非本征腔的FP传感器通常将两个光纤进行物理分离，然后通过特殊管道进行连接，非本征腔存在高耦合损耗和控制传感腔长难度大等缺点，本征法布里-珀罗腔就能够很好的解决非本征布里-珀罗腔存在的缺陷，因为本征法布里-珀罗的感测元件是其本身，不存在高耦合损耗和控制传感腔长难度大等缺点。但是，传统的法珀腔中两个反射端面一般是固定不动的或者是一个反射端面不动。外界环境发生变化时，只能影响改变法珀腔的腔长和腔中的气体的折射率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服背景技术存在的不足，提供一种具有体积小、耦合损耗低、腔长易控制的新型本征法珀腔阶跃多模塑料光纤传感器。
上述的技术问题通过以下的技术方案实现：
一种阶跃多模塑料光纤传感器，其结构为，在一段光纤的纤芯有一个空气腔，其特征在于，所述的空气腔的形状是由第一圆台1、第二圆台2、第三圆台3和第四圆台4围合构成的腔体；所述的第三圆台3和第四圆台4尺寸相同，均属于纤芯部分的实体圆台，第一圆台1和第二圆台2尺寸相同，均属于中空圆台；第一圆台1、第二圆台2、第三圆台3、第四圆台4的中心轴与光纤纤芯的中心轴重合；第一圆台1和第二圆台2下底重合对接再去掉第三圆台3、第四圆台4所占空间后剩余的部分构成所述的空气腔；第一圆台1和第二圆台2的下底半径相等且小于或等于光纤纤芯的半径；第三圆台3在第一圆台1内，且第三圆台3的高度小于第一圆台1的高度，第三圆台3的下底与第一圆台1的上底半径相等 并且重合；第四圆台4在第二圆台2内，且第四圆台4的高度小于第二圆台3的高度，第四圆台4的下底与第二圆台2的上底半径相等并且重合。
本实用新型中，所述的第三圆台3与第四圆台4的下底距离优选180～220um，上底距离优选45～55um。
本实用新型中，所述第三圆台3和第四圆台4的上底半径优选光纤纤芯半径的一半，下底半径优选光纤纤芯半径的三分之二。
本实用新型的阶跃多模塑料光纤传感器的结构是一种本征法布里-珀罗腔。当一束光沿阶跃多模塑料光纤入射时，经法布里-珀罗腔的两个平面反射回来的光最终会形成干涉图样。在本实用新型中法布里-珀罗腔的独特结构中，法布里-珀罗腔中气体的折射率随着外界环境的影响会发生变化；法布里-珀罗腔中两个突起的上粗下细的纤芯对外界变化更加敏感，所以突起的纤芯会随着外界环境的改变(如震动、温度等)而产生相应的变化(如伸长、弯曲等)。最后导致本征法珀腔中的两束反射光形成的干涉图样发生改变。
本实用新型有以下有益效果：
1、本实用新型的结构中，阶跃多模塑料的纤芯经过加工后，纤芯突起的部分是一个圆台。当外界的环境发生改变时，圆台的直径较小的位置比直径较大的位置变化更明显，相比纤芯突起的部分是圆柱体的传统结构有较大的改善。
2、本实用新型的结构中，具有两个完全相同的突起的圆台，当外界环境变化时，本征法布里-珀罗腔的腔长和两个发射端面都会发生改变，进而会对外界环境的变化进一步放大，因此本实用新型的结构比传统的本征法珀腔中两个反射端面全都固定或一个反射端面固定有较大改善。
附图说明
图1为本实用新型阶跃多模塑料光纤传感器的空间立体结构示意图。
图2为本实用新型阶跃多模塑料光纤传感器的沿轴向切面示意图。
图3为实施例1中阶跃多模塑料光纤经过飞秒激光器加工后的轴向切面示意图。
图4为实施例1中阶跃多模塑料光纤经过飞秒激光器加工后，并对突起纤芯进行打磨处理后的轴向切面示意图。
图5是施例1中制作的阶跃多模塑料光纤传感器的干涉图样。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
实施例1
用800nm飞秒激光加工一根阶跃多模塑料光纤。光纤选用日本三菱公司生产的阶跃多模聚合物光纤，型号为ESKA-CK40，光纤的外直径是1.00mm，纤芯直径是0.96mm，纤芯由聚甲基丙烯酸甲酯构成，纤芯折射率为1.492；包层厚度是0.02mm，包层由氟树脂构成，包层折射率为1.417；数值孔径NA＝0.467，传输损耗是200dB/km。用飞秒激光器在此阶跃多模塑料光纤的一端加工一个凹槽，加工后轴切面如图3所示，再将纤芯中突起的部分进行抛光打磨，处理后的轴切面(过轴线的纵剖面)如图4所示，形成了同轴的空心圆台和实心圆台。按上述步骤再加工一条相同型号的阶跃多模塑料光纤，加工后的两条光纤的形状、尺寸完全相同。最后将两条加工后的阶跃多模塑料光纤有凹槽的一端对口熔接，形成如图1所示的具有本征法布里-珀罗腔的阶跃多模塑料光纤传感器。
图1所示的具有本征法布里-珀罗腔的阶跃多模塑料光纤传感器具体尺寸如下：第三圆台3和第四圆台4的上底面直径均为0.48mm、下底面直径均为0.64mm、第三圆台3上底面和第四圆台4上底面之间的距离为51um、第三圆台3下底面和第四圆台4下底面之间的距离为391um。该尺寸的阶跃多模塑料光纤本征法珀腔的干涉图样如图5所示。
Claims (3)
1.一种阶跃多模塑料光纤传感器，其结构为，在一段光纤的纤芯有一个空气腔，其特征在于，所述的空气腔的形状是由第一圆台(1)、第二圆台(2)、第三圆台(3)和第四圆台(4)围合构成的腔体；所述的第三圆台(3)和第四圆台(4)尺寸相同，均属于纤芯部分的实体圆台，第一圆台(1)和第二圆台(2)尺寸相同，均属于中空圆台；第一圆台(1)、第二圆台(2)、第三圆台(3)、第四圆台(4)的中心轴与光纤纤芯的中心轴重合；第一圆台(1)和第二圆台(2)下底重合对接再去掉第三圆台(3)、第四圆台(4)所占空间后剩余的部分构成所述的空气腔；第一圆台(1)和第二圆台(2)的下底半径相等且小于或等于光纤纤芯的半径；第三圆台(3)在第一圆台(1)内，且第三圆台(3)的高度小于第一圆台(1)的高度，第三圆台(3)的下底与第一圆台(1)的上底半径相等并且重合；第四圆台(4)在第二圆台(2)内，且第四圆台(4)的高度小于第二圆台(3)的高度，第四圆台(4)的下底与第二圆台(2)的上底半径相等并且重合。
2.根据权利要求1所述的一种阶跃多模塑料光纤传感器，其特征在于，所述的第三圆台(3)与第四圆台(4)的下底距离是180～220um，上底距离是45～55um。
3.根据权利要求1或2所述的一种阶跃多模塑料光纤传感器，其特征在于，所述第三圆台(3)和第四圆台(4)的上底半径是光纤纤芯半径的一半，下底半径是光纤纤芯半径的三分之二。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520334218.0U CN204594478U (zh) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 一种阶跃多模塑料光纤传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520334218.0U CN204594478U (zh) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 一种阶跃多模塑料光纤传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204594478U true CN204594478U (zh) | 2015-08-26 |
Family
ID=53930623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520334218.0U Expired - Fee Related CN204594478U (zh) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 一种阶跃多模塑料光纤传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204594478U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111404004A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-07-10 | 西南技术物理研究所 | 微型二极管侧泵重频opo人眼安全激光器 |
| CN114288017A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 华科精准（北京）医疗科技有限公司 | 一种治疗光纤和包含该治疗光纤的激光热疗系统 |
| CN114485986A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种外部结构增敏的光纤fp温度传感器及其制备方法 |
-
2015
- 2015-05-21 CN CN201520334218.0U patent/CN204594478U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111404004A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-07-10 | 西南技术物理研究所 | 微型二极管侧泵重频opo人眼安全激光器 |
| CN114288017A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 华科精准（北京）医疗科技有限公司 | 一种治疗光纤和包含该治疗光纤的激光热疗系统 |
| CN114485986A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-05-13 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种外部结构增敏的光纤fp温度传感器及其制备方法 |
| CN114288017B (zh) * | 2021-12-31 | 2024-02-02 | 华科精准（北京）医疗科技有限公司 | 一种治疗光纤和包含该治疗光纤的激光热疗系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204594478U (zh) | 一种阶跃多模塑料光纤传感器 | |
| CN102519380B (zh) | 基于光纤的微腔型珐珀传感器、制作方法及检测装置 | |
| CN101979963A (zh) | 一体成型光纤微传感器及其制作方法 | |
| CN107121726B (zh) | 光纤双参量传感器及其制备方法 | |
| CN205449794U (zh) | 基于单模-无芯-单模双端错位光纤测量液体折射率装置 | |
| CN211824859U (zh) | 基于错位熔接和游标效应的光纤气压传感器 | |
| CN101586967B (zh) | 光纤波导光栅传感器及其制造方法 | |
| CN112945284B (zh) | 一种基于悬浮光纤错位熔接的高灵敏度高温传感器 | |
| CN101614661B (zh) | 基于法布里-珀罗干涉仪的微探针型湿度计及其制作方法 | |
| CN101464408A (zh) | 光纤法珀折射率传感器及其制造方法 | |
| CN101825738A (zh) | 一种熊猫型保偏光纤 | |
| CN106153578A (zh) | 基于飞秒激光微加工的光纤马赫泽德传感器及其制作方法 | |
| CN102539013A (zh) | 基于标尺效应的级联光纤f-p微腔温度传感器及其制备方法 | |
| CN103884364A (zh) | 一种基于拉锥结构与球状结构级联的光纤干涉传感器 | |
| CN105324691A (zh) | 光纤 | |
| WO2018093451A3 (en) | Optical fibers having a varying clad index and methods of forming same | |
| Monir et al. | High birefringent, low loss and flattened dispersion asymmetric slotted core-based photonic crystal fiber in THz regime | |
| CN106482765A (zh) | 一种f‑p微腔光纤传感器及其制作方法 | |
| CN106746586B (zh) | 一种对称孔结构应力型保偏光纤预制棒 | |
| CN104049299A (zh) | 弯曲不敏感单模光纤及其制作方法 | |
| CN203573005U (zh) | 光功率监视器 | |
| CN203811839U (zh) | 弯曲不敏感单模光纤 | |
| CN101409421A (zh) | 一种单模工作的大模场面积多模光纤激光器 | |
| CN105158854B (zh) | 聚焦离子束工艺改性加工的光学回音壁微腔结构及方法 | |
| CN108168583B (zh) | 基于化学腐蚀结合放电熔接制备的双参数光纤传感器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150826 Termination date: 20160521 |