利用強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器容易解調(diào)的優(yōu)勢(shì),提出了一種強(qiáng)度調(diào)制型光纖液位傳感器.傳感器由三根無(wú)芯光纖組成,其中,無(wú)芯光纖1與無(wú)芯光纖2串聯(lián)構(gòu)成測(cè)量臂,無(wú)芯光纖3構(gòu)成參考臂.仿真分析得出,無(wú)芯光纖長(zhǎng)度每縮短1mm,透射峰波長(zhǎng)增加25.46nm.在0～50mm小液位范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)測(cè)得傳感器在水、5%NaCl、10%NaCl和15%NaCl水溶液四種液體環(huán)境中的液位靈敏度分別為0.069 5dB/mm、0.074 73dB/mm、0.077 49dB/mm及0.082 71dB/mm,線性度分別為0.998 25、0.998 49、0.988 11及0.995 13,線性度較高.該傳感器可較好地消除光源光功率波動(dòng)與環(huán)境溫度變化帶來(lái)的影響,重復(fù)性較好,在石油化工領(lǐng)域有一定的應(yīng)用潛力. 

【文章來(lái)源】：光子學(xué)報(bào). 2020,49(05)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

無(wú)芯光纖在不同光波長(zhǎng)下的第一自映像點(diǎn)

傳感臂由導(dǎo)光單模光纖（G652D,BOGANG公司，中國(guó)）、傳感無(wú)芯光纖（THORLABS公司，美國(guó)）NCF1（長(zhǎng)約58.8mm）、無(wú)芯光纖NCF2（長(zhǎng)約58.3mm）組成，NCF1與NCF2之間的單模光纖應(yīng)當(dāng)足夠長(zhǎng)以消除包層模式，NCF2由內(nèi)徑300μm的毛細(xì)管封裝．參考臂由導(dǎo)光單模光纖與無(wú)芯光纖NCF3（長(zhǎng)約58.7mm）組成．NCF3的作用是利用無(wú)芯光纖的濾波效應(yīng)在參考臂形成一個(gè)中心波長(zhǎng)約為1 549.659nm的透射峰．對(duì)于以寬譜光源構(gòu)成的傳感裝置，參考臂與傳感臂透射峰的峰值波長(zhǎng)值相近使得光源光功率變化對(duì)兩光路影響程度相同．NCF1、NCF2及疊加后的傳感臂輸出光譜如圖3所示．NCF1與NCF2透射峰峰值分別為1 542.009nm與1 555.621nm，峰值波長(zhǎng)相差為13.612nm．當(dāng)兩個(gè)透射峰疊加時(shí)，即NCF1與NCF2串聯(lián)，兩個(gè)透射峰距離的改變將影響疊加譜的峰值大�。�(dāng)液位上升時(shí)，NCF1的波峰將向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)[17],NCF1與NCF2的透射峰距離變近，疊加譜峰值變大，光功率計(jì)接收光強(qiáng)變大．圖3 NCF1、NCF2級(jí)聯(lián)液位測(cè)量原理

NCF1、NCF2級(jí)聯(lián)液位測(cè)量原理


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