本實用新型提供了一種基于法布里-珀羅微腔的光纖應(yīng)力傳感裝置，屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

光纖應(yīng)力傳感器是世界上應(yīng)用廣泛的傳感器類型，具有許多電傳感器不可比擬的優(yōu)點，如不受電磁場以及外界環(huán)境變化的影響、靈敏度高、體積小、絕緣性好、可實現(xiàn)分布測量等，已廣泛應(yīng)用于石油、化工、交通、能源、冶金、醫(yī)藥、軍工、食品、核工業(yè)等領(lǐng)域。光纖應(yīng)力傳感器是實現(xiàn)長期及實時在線結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的關(guān)鍵器件，對于保障大型設(shè)施的安全、防治惡性以及災(zāi)難性事故的發(fā)生具有極其重要的意義。光纖傳感器相對于傳統(tǒng)傳感器來說具有極高的靈敏度和分辨率，頻帶范圍很寬，動態(tài)范圍很大，不受電磁場干擾等優(yōu)點，近年來在國防軍事部、科研部門以及制造工業(yè)、能源工業(yè)、醫(yī)療等科學研究領(lǐng)域中都得到實際應(yīng)用。傳感器的發(fā)展趨勢是靈敏、精確、適用性強、小巧和智能化。與傳統(tǒng)的應(yīng)力傳感器相比，光纖應(yīng)力傳感器具有體積小、重量輕、響應(yīng)速度快、成本低等特點，可用于各種特殊環(huán)境參數(shù)檢測，而且光纖的不受電磁干擾，靈敏度高，可靠性高，耐腐蝕，體積小等諸多優(yōu)點，因此成為目前國內(nèi)外研究的熱點。

光纖應(yīng)力傳感器具有一系列突出的優(yōu)點，是光纖傳感器中最具潛力的發(fā)展方向之一。當然，目前仍存在很多問題需要解決，例如提高空間分辨率、改善探測靈敏度、擴大測量范圍、縮短響應(yīng)時間等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于法布里-珀羅微腔的光纖應(yīng)力傳感裝置，它具有制備簡單、靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。

本實用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：基于法布里-珀羅微腔的光纖應(yīng)力傳感裝置，包括寬帶光源，環(huán)形器，傳感頭，光纖光譜分析儀，其連接方式為：環(huán)形器進口端與寬帶光源連接，環(huán)形器出口端與傳感頭連接，環(huán)形器反饋端和光纖光譜儀相連接；其特征在于：所述的傳感頭，由兩段腐蝕多模光纖進行錯位熔接，形成不規(guī)則氣泡。

所述腐蝕多模光纖是由纖芯直徑和光纖直徑分別為62.5μm和125μm的多模光纖制作而成。

所述傳感頭的制作方法是：將多模光纖處于40％的HF溶液中腐蝕4.5分鐘，其端面形成錐形腔，再將兩段腐蝕多模光纖的錐形腔部分分別置于熔接機兩端進行熔接。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

1、傳感裝置采用單模光纖和多模光纖制備，具有成本低、制備簡單的優(yōu)點。

2、傳感裝置具很高的應(yīng)力傳感靈敏度。

3、傳感裝置為一體式結(jié)構(gòu)，尺寸微小，應(yīng)力測量范圍大。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施實例或技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施實例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的實施應(yīng)用系統(tǒng)示意圖。

圖2為本實用新型的傳感頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.寬帶光源，2.環(huán)形器，3.傳感頭，4.光譜分析儀，5.腐蝕多模光纖，5a.多模光纖包層，5b.多模光纖纖芯，5c.錐形腔，6.不規(guī)則形狀氣泡。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施實例對本實用新型作進一步描述：

圖1所示為本實用新型的實施應(yīng)用系統(tǒng)示意圖，包括寬帶光源1、環(huán)形器2、傳感頭3、光譜分析儀4。其連接方式為：環(huán)形器2有三個接口端，分別為：光源進口端，光源出口端，反饋端。進口端與寬帶光源1連接，出口端與連接傳感頭3連接，反饋端和光譜分析儀4相連接。

圖2所示為本實用新型的傳感頭3的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的傳感頭3，由腐蝕多模光纖5、不規(guī)則氣泡6構(gòu)成。腐蝕多模光纖5包括多模光纖包層5a和多模光纖纖芯5b，腐蝕多模光纖5端面的錐形腔為5c，將兩段腐蝕多模光纖5進行熔接，形成不規(guī)則形狀氣泡6。腐蝕多模光纖5是由纖芯和光纖直徑分別為62.5μm和125μm的多模光纖制成；

所述傳感頭的制作方法是：將多模光纖處于40％的HF溶液中腐蝕4.5分鐘，其端面形成錐形腔，將兩段腐蝕多模光纖的錐形腔部分分別置于熔接機兩端進行熔接，放電功率與放電時間為-45bit和300ms。

結(jié)合圖1，2，介紹具體的工作原理：當寬帶光源發(fā)出的光進入傳感頭3時，一部分光會在不規(guī)則氣泡前壁6a面發(fā)生第一次反射，另一部分光會繼續(xù)傳播并在不規(guī)則氣泡后壁6b面發(fā)生第二次反射，兩束反射光相遇并產(chǎn)生干涉，干涉光束將經(jīng)由環(huán)形器2被傳輸?shù)焦庾V分析儀4中，形成類似法布里-珀羅干涉儀，測量反射光譜特征峰的波長漂移量，即可計算出被測環(huán)境參數(shù)的數(shù)值。

以上所述的具體實施實例，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細的說明，應(yīng)被理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施實例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。