申请/专利权人：枣庄学院

申请日：2024-01-29

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN117929320A

主分类号：G01N21/45

分类号：G01N21/45;G01N21/01

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.14#实质审查的生效;2024.04.26#公开

摘要：本发明涉及液体折射率测量技术领域，且公开了基于光电振荡器解调的单模‑无芯‑单模光纤液体折射率检测方法，包括单模‑无芯‑单模光纤结构、传感模块、检测模块，所述单模‑无芯‑单模光纤结构包括单模光纤，无芯光纤及单模光纤组成，将无芯光纤熔接在单模光纤和单模光纤之间，其中无芯光纤作为折射率液体的感知部分，传感模块包括掺铒光纤放大器、单模‑无芯‑单模结构，光纤耦合器、偏振控制，所述检测模块为OEO环路，由调制器、光纤耦合器、色散模块、光纤衰减器、光电探测器等组成。本发明将光域内光波长的变化映射为微波域内微波信号频率的变化，由于微波信号检测器的分辨率较高且响应速度快，实现了液体折射率的高速高灵敏度检测。

主权项：1.基于光电振荡器解调的单模-无芯-单模光纤液体折射率检测方法，包括单模-无芯-单模光纤结构、传感模块1、检测模块2，其特征在于，所述单模-无芯-单模光纤结构包括单模光纤1，无芯光纤2及单模光纤3组成，将无芯光纤2熔接在单模光纤1和单模光纤2之间，其中无芯光纤作为折射率液体的感知部分，传感模块1包括掺铒光纤放大器11、单模-无芯-单模结构12，光纤耦合器13、偏振控制14，所述检测模块2为OEO环路，由调制器21、光纤耦合器22、色散模块23、光纤衰减器24、光纤耦合器25、光电探测器26、低噪声放大器27、微波功率分束器28以及信号检测器29组成，检测包括以下步骤：S1：环形激光器，掺铒光纤放大器11输出的噪声信号作为光源，输入至单模-无芯-单模光纤12结构，单模-无芯-单模光纤结构由于存在自成像效应，使得传输谱在特定波长处呈现窄带滤波器效果，使得处于该滤波器通带内的光信号通过并传输至光纤耦合器13，光纤耦合器的一个输出端口输出光信号至检测模块2，光纤耦合器的另一个输出端口连接至偏振控制器14，偏振控制器14的输出连接至掺铒光纤放大器11形成闭合环路将光信号进行循环放大，从而构成环形激光器；S2：生成微波信号，传感模块1中的输出激光经过调制器之后被变为调制光，调制光输入光纤耦合器22之后被分成两束光，一束通过色散模块23，另一束输入光纤衰减器24，两束光在经过光纤耦合器25合束之后一起输入至光电探测器26，光电探测器26将光信号转化为微波信号，该微波信号经过低噪声放大器27的放大之后，通过微波滤波器28选取合适的微波信号，选取的微波信号被微波功率分束器29分为两束，其中一束输入至调制器构成OEO闭合环路从而生成稳定的微波信号，另一束输入至信号检测器30用于微波信号的检测；S3：检测，待测液体覆盖在无芯光纤表面，由于单模光纤中的光输入至无芯光纤时，多个光波模式被激发且存在自映像效应，对于特定长度为L的无芯光纤来说，自映像波长λ可由公式1给出： 其中：nNCF为无芯光纤有效折射率，DNCF为无芯光纤的直径，m为正数，代表了出现的第m个自映像。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 枣庄学院 基于光电振荡器解调的单模-无芯-单模光纤液体折射率检测方法

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