專利名稱：一種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及傳感技術領域，尤其涉及一種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器，屬于光纖溫度傳感技術領域。
背景技術：
從以往多數(shù)對光纖溫度傳感器的改進和設計來看，方案大多采用了強度調制型的光纖傳感結構。這種結構主要存在穩(wěn)定性差、精度低、易受周圍環(huán)境影響等缺點。在國家知識產權局公布的ー篇申請?zhí)枮?00910062879. I的專利文件中公布了一種半導體反射型光纖溫度傳感器及其傳感裝置。這種傳感器將ー塊半導體晶片用彈簧緊頂在傳導光纖的一端，提供ー種強度調制型半導體光纖溫度傳感器。但是，由于該傳感器受到外界環(huán)境的變化而改變，反射回來的光強會發(fā)生變化，使得測溫不準確，線性度差，精度不 聞。

實用新型內容為了克服現(xiàn)有強度調制型半導體光纖溫度傳感器存在的穩(wěn)定性和準確性差的缺點和不足，本實用新型提供ー種不易受周圍環(huán)境影響的基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器，包括傳導光纖、半導體光纖探頭、DFB激光器、光分路器、光電接收模塊和單片機，其特征在干所述半導體光纖探頭用光纖插針固定，并且在半導體光纖探頭和光纖插針共同的端面上鍍有ー層半導體膜片。所述半導體膜片可以是鍺、神化鎵或者硅等半導體材料。基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器的工作原理是可調諧DFB激光器發(fā)出周期性掃描的窄帶光，經光纜傳輸?shù)讲荚O在監(jiān)測現(xiàn)場的半導體光纖探頭，半導體光纖探頭根據溫度變化反射對應的一個窄帶光，根據測定出半導體光纖探頭所返回的不同窄帶光的中心波長，從而解析出各監(jiān)測點的溫度值。首先用恒溫驅動將DFB激光器溫度恒定，然后由單片機控制的16bit D/A產生鋸齒波電路驅動DFB激光器發(fā)光，其中1/10的光直接進入光電探測器作為參考信號，9/10的光由1*2的光分路器入射到半導體光纖探頭中，半導體光纖探頭將帶有溫度信息的光反射，再用光電接收模塊檢測、放大后經A/D采樣進入單片機處理。在溫度恒定吋，DFB激光器的波長會隨著驅動電流的變化而改變，形成波長的電流調制。當驅動電流為鋸齒波形狀吋，DFB激光器就會在一定范圍的波長內進行周期性掃描，如果光半導體光纖探頭的中心波長落在該范圍內，可以得到半導體光纖探頭的掃描譜型，計算后的半導體光纖探頭峰值對應于DFB激光器的驅動電流某ー值，然后通過驅動電流與波長的對應函數(shù)關系，最終得出半導體光纖探頭的波長值，也就可以得到半導體光纖探頭所攜帯的溫度信息，實現(xiàn)對溫度的檢測。[0010]本實用新型的有益效果在于將半導體光纖探頭用光纖插針固定，并且在半導體光纖探頭和光纖插針共同的端面上鍍有ー層鍺、神化鎵或者硅等半導體材料的半導體膜片，解決了背景技術中所述的傳統(tǒng)強度調制型半導體光纖溫度傳感器測量精度較低、受光強變化影響大等缺陷，使系統(tǒng)具有更佳的穩(wěn)定性和準確性，達到提高系統(tǒng)性能的目的。

圖I為本實用新型總體結構示意圖。圖2為本實用新型半導體光纖探頭結構示意圖。附圖中各部分名稱如下I、半導體光纖探頭2、DFB 激光器3、光分路器4、光電接收模塊5、單片機6、光纖插針7、半導體膜片8、傳導光纖具體實施方式
以下結合附圖1、2進ー步說明本實用新型的具體實現(xiàn)方式。一種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器，包括傳導光纖8、半導體光纖探頭I、DFB激光器2、光分路器3、光電接收模塊4和單片機5，所述半導體光纖探頭I用光纖插針6固定，并且在半導體光纖探頭I和光纖插針6共同的端面上鍍有ー層半導體膜片7。所述的半導體膜片7是采用鍍膜機把半導體材料直接鍍在光纖插針6和半導體光纖探頭I的共同端面上的，采用的是反射波長隨溫度變化而變化的溫度敏感材料，其功能是導致反射波長隨溫度變化而變化，可以是鍺、神化鎵、硅等半導體材料。基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器的工作原理是可調諧DFB激光器2發(fā)出周期性掃描的窄帶光，經光纜傳輸?shù)讲荚O在監(jiān)測現(xiàn)場的半導體光纖探頭1，半導體光纖探頭I根據溫度變化反射對應的一個窄帶光，根據測定出半導體光纖探頭I所返回的不同窄帶光的中心波長，從而解析出各監(jiān)測點的溫度值。首先用恒溫驅動將DFB激光器2溫度恒定，然后由單片機5控制的16bit D/A產生鋸齒波電路驅動DFB激光器2發(fā)光，其中1/10的光直接進入光電探測器作為參考信號，9/10的光由1*2的光分路器3入射到半導體光纖探頭I中，半導體光纖探頭I將帶有溫度信息的光反射，再用光電接收模塊4檢測、放大后經A/D采樣進入單片機5處理。在溫度恒定吋，DFB激光器2的波長會隨著驅動電流的變化而改變，形成波長的電流調制。當驅動電流為鋸齒波形狀吋，DFB激光器2就會在一定范圍的波長內進行周期性掃描，如果光半導體光纖探頭I的中心波長落在該范圍內，可以得到半導體光纖探頭I的掃描譜型，計算后的半導體光纖探頭I峰值對應于DFB激光器2的驅動電流某ー值，然后通過驅動電流與波長的對應函數(shù)關系，最終得出半導體光纖探頭I的波長值，也就可以得到半導體光纖探頭I所攜帯的溫度信息，實現(xiàn)對溫度的檢測。
權利要求1.一種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器，包括傳導光纖、半導體光纖探頭、DFB激光器、光分路器、光電接收模塊和單片機，其特征在干所述半導體光纖探頭用光纖插針固定，并且在半導體光纖探頭和光纖插針共同的端面上鍍有ー層半導體膜片。
2.根據權利要求I所述的ー種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器，其特征在干，所述半導體膜片可以是鍺、神化鎵或者硅。
專利摘要本實用新型提出了一種基于波長檢測的半導體光纖溫度傳感器，包括傳導光纖、半導體光纖探頭、DFB激光器、光分路器、光電接收模塊和單片機，所述半導體光纖探頭用光纖插針固定，并且在半導體光纖探頭和光纖插針共同的端面上鍍有一層半導體膜片，所述半導體膜片可以是鍺、砷化鎵或者硅等半導體材料。本實用新型的優(yōu)點在于將半導體光纖探頭用光纖插針固定，并且在半導體光纖探頭和光纖插針共同的端面上鍍有一層鍺、砷化鎵或者硅等半導體材料的半導體膜片，解決了背景技術中所述的傳統(tǒng)強度調制型半導體光纖溫度傳感器測量精度較低、受光強變化影響大等缺陷，使系統(tǒng)具有更佳的穩(wěn)定性和準確性，達到提高系統(tǒng)性能的目的。
文檔編號G01K11/32GK202393531SQ20112057376
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權日2011年12月30日
發(fā)明者楊斌 申請人:上海華魏光纖傳感技術有限公司