專利名稱：光纖鎖相溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
我國(guó)從1983年起，開(kāi)始光纖傳感器研究，經(jīng)過(guò)十余年的研究，發(fā)展十分迅速，但目前光纖傳感器多為強(qiáng)度型光纖傳感器、干涉型很少，在某些需要高靈敏測(cè)量條件，如高靈敏溫度測(cè)量，用以往的方法就不盡實(shí)用，而在許多場(chǎng)合迫切需要對(duì)溫度進(jìn)行高精度、高靈敏度測(cè)量?，F(xiàn)有的光纖傳感器不能滿足這種要求，而且激光器通常采用氦—氖激光器體積龐大與光纖耦合困難，調(diào)制器為晶體電光調(diào)制器，不僅成本高，驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜，而且不易與光纖環(huán)節(jié)配接。
本實(shí)用新型目的是將鎖相環(huán)路控制器與光纖溫度傳感器相結(jié)合，提高傳感器用于溫度測(cè)量的精度和靈敏度。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括光纖溫度傳感器和鎖相環(huán)路控制器，帶尾纖的半導(dǎo)體激光器的尾纖與光纖分路器聯(lián)結(jié)，光纖分路器的兩個(gè)輸入端分別與傳感光纖、參考光纖聯(lián)接，傳感光纖與壓電陶瓷相移器、探測(cè)器及鎖相環(huán)依次連接，參考光纖的輸出端與壓電陶瓷的輸入端連接，壓電陶瓷的另一個(gè)輸入端接鎖相環(huán)，壓電陶瓷的一個(gè)輸出端接探測(cè)器，振蕩器的兩個(gè)輸出端分別接壓電陶瓷相移器和鎖相環(huán)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型鎖相環(huán)電路圖。
由帶單模尾纖的單橫模、單縱模半導(dǎo)體激光器1輸出的激光直接進(jìn)入尾纖，尾纖與光纖分路器2串接在一起，激光經(jīng)光纖分路器后分成二束光并分別進(jìn)入兩根單模光纖中，其中一根光纖3為溫度傳感光纖，另一根光纖4為參考光纖，振蕩器7輸出的2千赫芝(2KH2)的正弦波調(diào)制信號(hào)加到光纖壓電陶瓷相移器5上，對(duì)溫度傳感光纖進(jìn)行相位調(diào)制。探測(cè)器8接收參考光纖及傳感光纖合成的干涉光并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該探測(cè)器采用光電三極管，電信號(hào)經(jīng)鎖相環(huán)9通過(guò)光纖壓電陶瓷6對(duì)參考光纖中光的相位進(jìn)行鎖定，同時(shí)鎖相環(huán)輸出外界溫度變化數(shù)量。
如圖2所示，管腳3′接收探測(cè)器8輸出的電信號(hào)，5′腳為振蕩器7輸出的參考輸入端，6′端輸出測(cè)量的溫度數(shù)值，8′腳輸出控制光纖壓電陶瓷6，實(shí)現(xiàn)鎖相閉環(huán)控制。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)非光纖傳感器及傳統(tǒng)光纖傳感器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、靈敏度非常高，比傳統(tǒng)光纖傳感器高出2—3個(gè)數(shù)量級(jí)；2、采用新型器件，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，降低了成本；3、本實(shí)用新型由于采用鎖相環(huán)路，不僅可以提高測(cè)量靈敏度，而且可以改善系統(tǒng)穩(wěn)定性；4、本實(shí)用新型對(duì)傳感光纖稍加改動(dòng)，即可用于其它物理量的高精度測(cè)量。
權(quán)利要求1.光纖鎖相溫度傳感器，包括光纖溫度傳感器，其特征在于還包括鎖相環(huán)路控制器，帶尾纖的半導(dǎo)體激光器(1)的尾纖與光纖分路器(2)聯(lián)結(jié)，光纖分路器(2)的兩個(gè)輸入端分別與傳感光纖(3)、參考光纖(4)聯(lián)接，傳感光纖(3)與壓電陶瓷相移器(5)、探測(cè)器(8)及鎖相環(huán)(9)依次連接，參考光纖(4)的輸出端與壓電陶瓷(6)的輸入端連接，壓電陶瓷(6)的另一個(gè)輸入端接鎖相環(huán)(9)，壓電陶瓷(6)的一個(gè)輸出端接探測(cè)器(8)，振蕩器(7)的兩個(gè)輸出端分別接壓電陶瓷相移器(5)和鎖相環(huán)(9)。
專利摘要本實(shí)用新型在光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域里公開(kāi)了光纖鎖相溫度傳感器，它由帶尾纖的半導(dǎo)體激光器、光纖分路器、傳感光纖、參考光纖、鎖相放大器、光探測(cè)器及光纖壓電陶瓷等組成，其特點(diǎn)是將鎖相環(huán)路控制器與光纖溫度傳感器相結(jié)合，本實(shí)用新型可廣泛用于各種情況下溫度的高靈敏度和高精度測(cè)量。
文檔編號(hào)G01K7/02GK2229658SQ9424695
公開(kāi)日1996年6月19日 申請(qǐng)日期1994年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月8日
發(fā)明者劉偉, 譚玉山, 王祥林 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)