专利名称：保偏光纤光栅激光器温度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种温度测量装置，特别是指一种全光纤连接的保偏光纤光栅激光器 温度测量装置。
背景技术：
光纤光栅温度传感器作为一种新型的温度传感器，具有测量精度高、动态范围大、 灵敏度高、响应快，抗电磁干扰、安全防爆、绝缘耐火等诸多优点，在许多特殊场合得到了广 泛应用。因此，有关光纤温度传感器的研究和开发一直是光纤传感领域的热点和难点之 一。特别是在高温，化学腐蚀性强、电磁干扰严重的恶劣环境中，由绝缘材料制成的光纤传 感器对温度的测量和监测起着无与伦比的作用。许多研究机构都致力于开发实用的光纤 温度传感器，有些已经进行了成功的试用，但是还存在精度不高，正如这篇文章所公开的， [J. CHRISTENSEN D A. "A new non-perturbing temperature probe using semicon-ductor band edge shift". Journal of bioengineering, Vol. 1 541-545 (1997)]；结构复杂，容易 受外界压力及扰动的干扰，正如这篇文章所公开的，[J.杨远洪，徐春娇，杨明伟，杨巍，张萍 萍.“基于保偏光纤模式干涉的温度传感技术”.红外与激光工程，Vol.39，:91-96(2010)]。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提高传感器的精度、可靠性及降低成本。本发明所要解决的技术问题的技术方案保偏光纤光栅激光器温度测量装置，该温度测量装置包括泵浦源、隔离器、第一 保偏光纤光栅、增益光纤、第二保偏光纤光栅、光电探测器、频谱仪；其间的连接泵浦源的输出端与隔离器输入端连接，隔离器输出通过第一保偏光纤光栅、增益 光纤、第二保偏光纤光栅与光电探测器输入端连接，光电探测器输出端与频谱仪的输入端 连接；第一保偏光纤光栅、增益光纤、第二保偏光纤光栅构成激光器的谐振腔。本发明和已有技术相比所具有的有益效果所述装置中保偏光纤光栅反射谱双峰间的间距对温度非常敏感，而且由频谱仪上 显示得到的频率最终得出所测温度，其频率与温度为线性关系，所以此装置具有很高的精 度及灵敏度、并且因为这装置是全光纤连接，采用的都是很容易制作的且价格相对传统温 度传感器低廉的光器件，因此这装置具有精度高，灵敏度高，可靠性，结构简单及成本低的 特点。


图1为保偏光纤光栅激光器温度测量方法及其装置主视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述。
保偏光纤光栅激光器温度测量装置，该温度测量装置包括泵浦源1、隔离器2、第 一保偏光纤光栅3、增益光纤4、第二保偏光纤光栅5、光电探测器6、频谱仪7 ；其间的连接泵浦源1的输出端与隔离器2输入端连接，隔离器2输出通过第一保偏光纤光栅 3、增益光纤4、第二保偏光纤光栅5与光电探测器6输入端连接，光电探测器6输出端与频 谱仪7的输入端连接；第一保偏光纤光栅3、增益光纤4、第二保偏光纤光栅5构成激光器的 谐振腔。本发明所使用第一和第二光纤光栅是采用紫外光透过掩模版照射熊猫型保偏光 纤得到的。保偏光纤光栅激光器温度测量装置的使用实例将保偏光纤光栅激光器温度测量装置放在被测地点，泵浦源1产生的泵浦光，经 隔离器2进入增益光纤4，增益光纤4在吸收泵浦光后，形成粒子数反转并产生自发辐射所 产生的自发辐射光，经受激放大和第一保偏光纤光栅3和第二保偏光纤光栅5的选模作用 后.最终形成稳定激光输出，并由光电探测器6探测其光功率，根据频谱仪7显示的频率最 终确定当被测地点所测的温度。泵浦源1产生波长为1549nm 1554. 4nm，在其端值及其范 围内的任意波长均可当被测地点周围温度为-35 °C时，激光输出的x、y方向中心反射波长分别为 1545. 9nm和1546. lnm，反射谱双峰间的间距0. 2nm，根据光探测器检测到的光功率，频谱仪 显示出最终频率，这样根据频谱仪显示的频率就可以得出温度的准确值为_35°C。当被测地点周围温度为45°C时，激光输出的x、y方向中心反射波长分别为 1545. 6nm和1545. 9nm,反射谱双峰间的间距0. 3nm,根据光探测器检测到的光功率，频谱仪 显示出最终频率，这样根据频谱仪显示的频率就可以得出温度的准确值为45°C。当被测地点周围温度为130°C时，激光输出的x、y方向中心反射波长分别为 1545. 2nm和1545. 7nm，反射谱双峰间的间距0. 5nm，根据光探测器检测到的光功率，频谱仪 显示出最终频率，这样根据频谱仪显示的频率就可以得出温度的准确值为130°C。
权利要求
保偏光纤光栅激光器温度测量装置，其特征在于，该温度测量装置包括泵浦源(1)、隔离器(2)、第一保偏光纤光栅(3)、增益光纤(4)、第二保偏光纤光栅(5)、光电探测器(6)、频谱仪(7)；其间的连接泵浦源(1)的输出端与隔离器(2)输入端连接，隔离器(2)输出通过第一保偏光纤光栅(3)、增益光纤(4)、第二保偏光纤光栅(5)与光电探测器(6)输入端连接，光电探测器(6)输出端与频谱仪(7)的输入端连接；第一保偏光纤光栅(3)、增益光纤(4)、第二保偏光纤光栅(5)构成激光器的谐振腔。
全文摘要
本发明公开了一种保偏光纤光栅激光器温度测量装置，涉及一种温度测量装置。该温度测量装置包括泵浦源(1)、隔离器(2)、第一保偏光纤光栅(3)、增益光纤(4)、第二保偏光纤光栅(5)、光电探测器(6)、频谱仪(7)；其间的连接泵浦源(1)的输出端与隔离器(2)输入端连接，隔离器(2)输出通过第一保偏光纤光栅(3)、增益光纤(4)、第二保偏光纤光栅(5)与光电探测器(6)输入端连接，光电探测器(6)输出端与频谱仪(7)的输入端连接；第一保偏光纤光栅(3)、增益光纤(4)、第二保偏光纤光栅(5)构成激光器的谐振腔。该装置具有灵敏度高，可靠性，结构简单及成本低的特点。
文档编号G01K11/32GK101922983SQ201010236240
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者周倩, 宁提纲, 曹毅, 毕重颖, 王惠, 雷飞鹏 申请人:北京交通大学