專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型地面沉降測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型地面沉降測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
目前檢測(cè)建筑結(jié)構(gòu)沉降常用人工水平測(cè)量、電水平測(cè)量以及一些輔助測(cè)量方法， 在日常測(cè)量中存在一定的不足，特別在對(duì)隧道，地鐵管道等沉降量的測(cè)量上存在很多不足， 例如用人工水平測(cè)量隧道、地鐵管道等沉降量不能在線測(cè)量，要等地鐵不運(yùn)行時(shí)才能進(jìn)行，或者測(cè)量時(shí)會(huì)影響到隧道的正常通行，同時(shí)這種方法受人為因素的影響極大，經(jīng)驗(yàn)不足者常會(huì)導(dǎo)致測(cè)量精度不夠，以致測(cè)量超限，即使經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)熟練的工作人員，也不可能做到每次都能處理成功，而且這種人工測(cè)量的方法受天氣條件的影響很大，耗時(shí)長(zhǎng)。電水平測(cè)量?jī)x雖然能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量，但是，存在抗干擾性差、信號(hào)傳輸距離短等缺點(diǎn)。高雙折射的光子晶體光纖(highly birefringent photonic crystal fiber, HiBi-PCF)傳感器具有靈敏度高、體積小、重量輕、安全防爆、抗強(qiáng)電磁干擾、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。此外，HiBi-PCF只由一種物質(zhì)構(gòu)成，具有極高的溫度穩(wěn)定性。目前，基于 HiBi-PCF-FLM的傳感器已有較廣泛的應(yīng)用，但是對(duì)于基于高雙折射光子晶體光纖的地面沉降測(cè)量裝置還沒(méi)有被人們注意、開(kāi)發(fā)研究較少。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明之目的本發(fā)明之目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，提出了一種基于高雙折射光子晶體光纖的新型地面沉降測(cè)量裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述本發(fā)明目的，擬采用以下技術(shù)一種新型地面沉降測(cè)量裝置包括DFB激光器、光功率計(jì)、3-dB耦合器、偏振控制器、HiBi-PCF、支架、固定基座和支撐底座。3-dB耦合器一邊的兩個(gè)端口分別與DFB激光器以及光功率計(jì)光纖連接，3-dB耦合器另一邊的兩個(gè)端口分別與偏振控制器的一端以及HiBi-PCF的一端光纖連接，偏振控制器的另一端與HiBi-PCF的另一端光纖連接。支架的二端分別與固定基座以及支撐底座固定連接，HiBi-PCF沿豎直方向粘貼于和支撐底座連接的支架上。本發(fā)明的最大特點(diǎn)采用高雙折射光子晶體光纖的新型地面沉降測(cè)量裝置可對(duì)地面沉降精確測(cè)量，安全可靠，抗干擾能力強(qiáng)。DFB激光器及光功率計(jì)的使用，取代了價(jià)格昂貴的寬帶光源及光譜儀，大大降低了成本。本實(shí)用新型測(cè)量精度高、可靠性好、絕緣性好、抗電磁干擾、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，使得地面沉降測(cè)量裝置的實(shí)用性大大增強(qiáng)。

圖示意了本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。1 :DFB激光器；2 光功率計(jì)；3 :3_dB耦合器；4 偏振控制器；5 =HiBi-PCF ；6 支架；7 固定基座；8 支撐底座。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。如附圖所示，3-dB耦合器3 —邊的兩個(gè)端口分別與DFB激光器1以及光功率計(jì)2 光纖連接，3-dB耦合器3另一邊的兩個(gè)端口分別與偏振控制器4的一端以及HiBi-PCF 5的一端光纖連接，偏振控制器4的另一端與HiBi-PCF 5的另一端光纖連接。支架6的二端分別與固定基座7以及支撐底座8固定連接，HiBi-PCF 5沿豎直方向粘貼于和支撐底座8連接的支架6上。本實(shí)用新型基于以下原理入射光為寬帶光時(shí)，由3-dB耦合器3分為兩個(gè)反向傳輸?shù)墓庑盘?hào)分別從HiBi-PCF 5兩端入射，其中由偏振控制器4控制光信號(hào)偏振態(tài)。兩束光經(jīng)過(guò)HiBi-PCF 5后產(chǎn)生相位延遲δ，當(dāng)它們重新入射3-dB耦合器3時(shí)發(fā)生相干，在FLM 透射譜上表現(xiàn)為梳狀濾波的特性。當(dāng)有地面沉降變化時(shí)，支撐底座8上升或者下降，壓縮或者拉伸支架6，粘貼在支架6上的HiBi-PCF 5形變產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力作用引起的彈光效應(yīng)和 HiBi-PCF 5的長(zhǎng)度變化，改變了兩束光的相位延遲δ，從而引起FLM諧振波谷的移動(dòng)。DFB 激光器1產(chǎn)生的DFB激光為一個(gè)窄帶光，當(dāng)以DFB激光作為入射光時(shí)，F(xiàn)LM諧振波谷的移動(dòng)可通過(guò)檢測(cè)DFB激光波長(zhǎng)的光強(qiáng)度變化來(lái)反映，最終得到地面沉降的變化量。本實(shí)用新型的具體工作過(guò)程為以DFB激光作為入射光，當(dāng)有地面沉降變化時(shí)，支撐底座8上升或者下降，壓縮或者拉伸支架6，應(yīng)力同時(shí)作用于粘貼在支架6上的HiBi-PCF 5傳感頭，引起經(jīng)過(guò)FLM諧振波谷的移動(dòng)，從而DFB激光波長(zhǎng)的光強(qiáng)度大小發(fā)生變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)光強(qiáng)大小實(shí)現(xiàn)對(duì)地面沉降的測(cè)量。
權(quán)利要求1. 一種新型地面沉降測(cè)量裝置，其特征在于3_dB耦合器C3) —邊的兩個(gè)端口分別與DFB激光器(1)以及光功率計(jì)( 光纖連接，3-dB耦合器C3)另一邊的兩個(gè)端口分別與偏振控制器的一端以及HiBi-PCF(5)的一端光纖連接，偏振控制器的另一端與 HiBi-PCF(5)的另一端光纖連接，支架(6)的二端分別與固定基座(7)以及支撐底座(8)固定連接，HiBi-PCF( 沿豎直方向粘貼于和支撐底座(8)連接的支架(6)上。
專(zhuān)利摘要一種新型地面沉降測(cè)量裝置，其特征在于3-dB耦合器(3)一邊的兩個(gè)端口分別與DFB激光器(1)以及光功率計(jì)(2)光纖連接，另一邊的兩個(gè)端口分別與偏振控制器(4)的一端以及HiBi-PCF(5)的一端光纖連接。偏振控制器(4)的另一端與HiBi-PCF(5)的另一端光纖連接。HiBi-PCF(5)沿豎直方向粘貼于和支撐底座(8)連接的支架(6)上。DFB激光器(1)及光功率計(jì)(2)的使用，取代了價(jià)格昂貴的寬帶光源及光譜儀，大大降低了成本。本實(shí)用新型測(cè)量精度高、可靠性好、絕緣性好、抗電磁干擾、響應(yīng)快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，大大增強(qiáng)了地面沉降測(cè)量裝置的實(shí)用性大大增強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01C5/00GK202133393SQ20112023094
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者劉星, 梁凱, 梁璇 申請(qǐng)人:梁璇