光纤锁相温度传感器的制作方法

专利名称：光纤锁相温度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光学技术领域，更进一步属于光电检测技术领域。
我国从1983年起，开始光纤传感器研究，经过十余年的研究，发展十分迅速，但目前光纤传感器多为强度型光纤传感器、干涉型很少，在某些需要高灵敏测量条件，如高灵敏温度测量，用以往的方法就不尽实用，而在许多场合迫切需要对温度进行高精度、高灵敏度测量。现有的光纤传感器不能满足这种要求，而且激光器通常采用氦—氖激光器体积庞大与光纤耦合困难，调制器为晶体电光调制器，不仅成本高，驱动电路复杂，而且不易与光纤环节配接。
本实用新型目的是将锁相环路控制器与光纤温度传感器相结合，提高传感器用于温度测量的精度和灵敏度。
本实用新型是这样实现的它包括光纤温度传感器和锁相环路控制器，带尾纤的半导体激光器的尾纤与光纤分路器联结，光纤分路器的两个输入端分别与传感光纤、参考光纤联接，传感光纤与压电陶瓷相移器、探测器及锁相环依次连接，参考光纤的输出端与压电陶瓷的输入端连接，压电陶瓷的另一个输入端接锁相环，压电陶瓷的一个输出端接探测器，振荡器的两个输出端分别接压电陶瓷相移器和锁相环。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明

图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型锁相环电路图。
由带单模尾纤的单横模、单纵模半导体激光器1输出的激光直接进入尾纤，尾纤与光纤分路器2串接在一起，激光经光纤分路器后分成二束光并分别进入两根单模光纤中，其中一根光纤3为温度传感光纤，另一根光纤4为参考光纤，振荡器7输出的2千赫芝(2KH2)的正弦波调制信号加到光纤压电陶瓷相移器5上，对温度传感光纤进行相位调制。探测器8接收参考光纤及传感光纤合成的干涉光并转换成电信号，该探测器采用光电三极管，电信号经锁相环9通过光纤压电陶瓷6对参考光纤中光的相位进行锁定，同时锁相环输出外界温度变化数量。
如图2所示，管脚3′接收探测器8输出的电信号，5′脚为振荡器7输出的参考输入端，6′端输出测量的温度数值，8′脚输出控制光纤压电陶瓷6，实现锁相闭环控制。
本实用新型与传统非光纤传感器及传统光纤传感器相比，具有以下优点1、灵敏度非常高，比传统光纤传感器高出2—3个数量级；2、采用新型器件，简化了系统，降低了成本；3、本实用新型由于采用锁相环路，不仅可以提高测量灵敏度，而且可以改善系统稳定性；4、本实用新型对传感光纤稍加改动，即可用于其它物理量的高精度测量。
权利要求1.光纤锁相温度传感器，包括光纤温度传感器，其特征在于还包括锁相环路控制器，带尾纤的半导体激光器(1)的尾纤与光纤分路器(2)联结，光纤分路器(2)的两个输入端分别与传感光纤(3)、参考光纤(4)联接，传感光纤(3)与压电陶瓷相移器(5)、探测器(8)及锁相环(9)依次连接，参考光纤(4)的输出端与压电陶瓷(6)的输入端连接，压电陶瓷(6)的另一个输入端接锁相环(9)，压电陶瓷(6)的一个输出端接探测器(8)，振荡器(7)的两个输出端分别接压电陶瓷相移器(5)和锁相环(9)。
专利摘要本实用新型在光电检测技术领域里公开了光纤锁相温度传感器，它由带尾纤的半导体激光器、光纤分路器、传感光纤、参考光纤、锁相放大器、光探测器及光纤压电陶瓷等组成，其特点是将锁相环路控制器与光纤温度传感器相结合，本实用新型可广泛用于各种情况下温度的高灵敏度和高精度测量。
文档编号G01K7/02GK2229658SQ9424695
公开日1996年6月19日 申请日期1994年12月8日 优先权日1994年12月8日
发明者刘伟, 谭玉山, 王祥林 申请人:西安交通大学