基于法布里珀罗腔的光纤传感器

本发明提供了一种基于法布里珀罗腔的光纤传感器，包括：探测光源；光纤法布里珀罗腔，位于探测光源的光路后端，其腔长随其所承受物理量的变化而变化，探测光在其两侧面多次反射形成干涉条纹，并从其远离探测光源的一端射出；光学探测器，位于光纤法布里珀罗腔的光路后端，用于接收从光纤法布里珀罗腔远离探测光源的一端射出的探测光；以及伺服电路模块，用于控制探测光源发射探测光，并利用光学探测器接收的探测光的强度，反演光纤法布里珀罗腔所承受物理量。本发明中，由于采用强度解调技术，不需要昂贵且大尺寸的波长相关器件，所以简化了整个传感器的尺寸，同时也减低了传感器的成本。

1.一种基于法布里珀罗腔的光纤传感器，包括：探测光源，用于产生探测光；光纤法布里珀罗腔，位于所述探测光源的光路后端，其腔长随其所承受物理量的变化而变化，所述探测光在其两侧面多次反射形成干涉条纹，并从其远离探测光源的一端射出；光学探测器，位于所述光纤法布里珀罗腔的光路后端，用于接收从所述光纤法布里珀罗腔远离探测光源的一端射出的探测光；以及伺服电路模块，与所述探测光源和所述光学探测器电性连接，用于控制所述探测光源发射探测光，并利用所述光学探测器接收的探测光的强度，反演所述光纤法布里珀罗腔所承受物理量；所述探测光源包括：发光二极管和滤光片，两者通过光学胶进行粘结固定；所述探测光源、光纤法布里珀罗腔和光学探测器通过光学胶依次粘结固定，构成透射式线性结构；所述透射式线性结构和所述伺服电路模块通过灌装胶进行整体封装。
2.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗腔的光纤传感器，其中，所述光纤法布里珀罗腔为基于光纤端面反射形成的弱反射法布里珀罗腔。
3.根据权利要求2所述的基于法布里珀罗腔的光纤传感器，其中，所述光纤法布里珀罗腔满足： T = 1 - 2 r 1 r 2 ( 1 - cos 2 πnd λ ) ]]>其中，r₁和r₁分别是两个界面反射率，φ＝4πnd/λ是相邻光束之间的相位差，n为腔内的有效折射率，d为两反射面的间距，λ为入射光的波长。
4.根据权利要求3所述的基于法布里珀罗腔的光纤传感器，其中：d＝0.1mm，r₁＝r₂＝4％，n＝1.000。
5.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗腔的光纤传感器，其中，所述伺服电路模块采用混合集成电路，包括：发光二极管驱动电路，与所述发光二极管电性连接，用于为其提供驱动电流；光电探测器电路，与所述光学探测器相电性连接，用于将外界物理量变化引起的光强信号转化为电学信号；数据处理电路，与所述光电探测器电路电性连接，用于将电学信号进行数据编码；以及信号发送电路，与所述数据处理电路电性连接，用于将编码后的数据传输出去。
6.根据权利要求5所述的基于法布里珀罗腔的光纤传感器，其中：所述信号发送电路，用于采用无线方式将编码后的数据进行传输出去。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于法布里珀罗腔的光纤传感器，其中，所述物理量为温度或压力。