專利名稱：一種圓柱形微彎調(diào)制器及包括該調(diào)制器的光纖微彎傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，主要適用于一種圓柱形微彎調(diào)制器及包括該調(diào)制器的光纖微彎傳感器。
背景技術(shù)：
光纖微彎傳感器是根據(jù)光纖的微彎損耗現(xiàn)象而設(shè)計的，其原理是根據(jù)光纖受被測參量調(diào)制而發(fā)生彎曲產(chǎn)生微彎損耗，通過探測光纖中傳輸光功率的損耗而檢測被測參量。當外界被測參量發(fā)生變化時，使得光纖發(fā)生周期性的微彎，并且彎曲程度發(fā)生變化，這時光纖中通過的光信號損耗就會發(fā)生變化，由此可檢測被測參量的變化。光纖微彎傳感器是由光源、微彎調(diào)制器、光纖、光功率計等部分組成。由于該光纖傳感器結(jié)構(gòu)簡單、易于實用化，受到廣泛關(guān)注，該原理已被研究開發(fā)用于位移、壓力、加速度、應(yīng)變、聲波等參量的檢測中。目前已被采用的微彎調(diào)制器結(jié)構(gòu)有鋸齒形、波紋形、螺旋形、彈性圓柱或圓筒形、框架式、交架式等多種形式。最常見的齒條式微彎傳感結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的靈敏度很大程度上決定于微彎光纖的長度和兩個齒子之間的距離，當齒距達到最佳步長時，能使模式之間達到最大的耦合效果，使纖芯中的導(dǎo)模最大程度的轉(zhuǎn)變?yōu)榘鼘又械男孤┠＃藭r的彎曲損耗最大，傳感器具有最佳靈敏度，但是齒形板不可能做得非常的長，這種結(jié)構(gòu)的靈敏度還是不夠高。在實際應(yīng)用中，當位移較小時，采用螺旋管式的微彎傳感器結(jié)構(gòu)更優(yōu)越，此時測量板的位移量與光纖傳輸?shù)墓夤β首兓炕境删€性關(guān)系，這給信息的提取和處理帶來很大方便，螺旋式微彎傳感器雖然增加了微彎的長度，但是由于每個微彎之間的距離遠遠超過了模式之間的最佳耦合周期，因而也不能達到最佳的耦合效果，其靈敏度就達不到更好的效果。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種圓柱形微彎調(diào)制器及包括該調(diào)制器的光纖微彎傳感器，它不僅增加了微彎光纖的長度，而且通過鋸齒與齒槽的耦合，提高了傳感的靈敏度。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種圓柱形微彎調(diào)制器，包括圓柱形內(nèi)殼、外殼、鎖緊裝置；在所述圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上，垂直于圓柱形內(nèi)殼的底面開設(shè)有齒槽；所述外殼為側(cè)面帶鋸齒的柱體；圓柱形內(nèi)殼上的齒槽與外殼上的鋸齒相互匹配；所述鎖緊裝置將圓柱形內(nèi)殼與外殼連接固定，且外殼上的鋸齒正好壓入圓柱形內(nèi)殼上的齒槽中。上述方案中，所述鎖緊裝置包括螺釘；在所述圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上還開設(shè)有螺紋限位孔，在所述外殼側(cè)面上開設(shè)有螺釘安裝孔；所述螺釘穿過所述螺釘安裝孔與所述螺紋限位孔安裝。上述方案中，所述鎖緊裝置還包括彈簧；在所述圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上的螺紋限位孔的周圍開設(shè)有彈簧放置內(nèi)槽，在所述外殼帶鋸齒的側(cè)面上的螺釘安裝孔的周圍開設(shè)有彈簧放置外槽，所述彈簧放置內(nèi)槽與所述彈簧放置外槽相互匹配；所述彈簧套在所述螺釘腳上，且設(shè)置在彈簧放置內(nèi)槽與彈簧放置外槽之間。上述方案中，所述螺釘安裝孔的孔壁為光滑的。上述方案中，所述外殼上的鋸齒為三棱柱。上述方案中，在所述圓柱形內(nèi)殼上開設(shè)有至少一螺紋安裝孔。本實用新型還提供了一種光纖微彎傳感器，包括上述方案中的圓柱形微彎調(diào)制器、光纖、光源、光功率計；所述光纖纏繞在所述圓柱形微彎調(diào)制器的圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上，光纖的兩端各自分別連接所述光源和所述光功率計。上述方案中，所述圓柱形微彎調(diào)制器的外殼側(cè)面上兩相鄰鋸齒之間距離為最佳齒距；計算公式如下
權(quán)利要求1.一種圓柱形微彎調(diào)制器，其特征在于，包括圓柱形內(nèi)殼、外殼、鎖緊裝置；在所述圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上，垂直于圓柱形內(nèi)殼的底面開設(shè)有齒槽；所述外殼為側(cè)面帶鋸齒的柱體；圓柱形內(nèi)殼上的齒槽與外殼上的鋸齒相互匹配；所述鎖緊裝置將圓柱形內(nèi)殼與外殼連接固定，且外殼上的鋸齒正好壓入圓柱形內(nèi)殼上的齒槽中。
2.如權(quán)利要求I所述的圓柱形微彎調(diào)制器，其特征在于，所述鎖緊裝置包括螺釘；在所述圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上還開設(shè)有螺紋限位孔，在所述外殼側(cè)面上開設(shè)有螺釘安裝孔；所述螺釘穿過所述螺釘安裝孔與所述螺紋限位孔安裝。
3.如權(quán)利要求2所述的圓柱形微彎調(diào)制器，其特征在于，所述鎖緊裝置還包括彈簧；在所述圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上的螺紋限位孔的周圍開設(shè)有彈簧放置內(nèi)槽，在所述外殼帶鋸齒的側(cè)面上的螺釘安裝孔的周圍開設(shè)有彈簧放置外槽，所述彈簧放置內(nèi)槽與所述彈簧放置外槽相互匹配；所述彈簧套在所述螺釘腳上，且設(shè)置在彈簧放置內(nèi)槽與彈簧放置外槽之間。
4.如權(quán)利要求2或3所述的圓柱形微彎調(diào)制器，其特征在于，所述螺釘安裝孔的孔壁為光滑的。
5.如權(quán)利要求I或3所述的圓柱形微彎調(diào)制器，其特征在于，所述外殼上的鋸齒為三棱柱。
6.如權(quán)利要求1、2、3中任意一項所述的圓柱形微彎調(diào)制器，其特征在于，在所述圓柱形內(nèi)殼上開設(shè)有至少一螺紋安裝孔。
7.一種光纖微彎傳感器，其特征在于，包括由權(quán)利要求1、2、3中任意一項所述的圓柱形微彎調(diào)制器、光纖、光源、光功率計；所述光纖纏繞在所述圓柱形微彎調(diào)制器的圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上，光纖的兩端各自分別連接所述光源和所述光功率計。
8.如權(quán)利要求7所述的光纖微彎傳感器，其特征在于，所述圓柱形微彎調(diào)制器的外殼側(cè)面上兩相鄰鋸齒之間距離為最佳齒距；計算公式如下
9.如權(quán)利要求7所述的光纖微彎傳感器，其特征在于，所述光源為寬譜光源。
10.如權(quán)利要求7所述的光纖微彎傳感器，其特征在于，所述圓柱形微彎調(diào)制器的圓柱形內(nèi)殼的底面半徑與所述光纖纖芯半徑的比值大于100。
專利摘要本實用新型涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種圓柱形微彎調(diào)制器及包括該調(diào)制器的光纖微彎傳感器，包括圓柱形內(nèi)殼、外殼、鎖緊裝置；在圓柱形內(nèi)殼的側(cè)面上，垂直于圓柱形內(nèi)殼的底面開設(shè)有齒槽；外殼為側(cè)面帶鋸齒的柱體；圓柱形內(nèi)殼上的齒槽與外殼上的鋸齒相互匹配；鎖緊裝置將圓柱形內(nèi)殼與外殼連接固定，且外殼上的鋸齒正好壓入圓柱形內(nèi)殼上的齒槽中。本實用新型不僅增加了微彎光纖的長度，而且通過鋸齒與齒槽的耦合，提高了傳感的靈敏度。靈敏度可以根據(jù)要求通過改變鋸齒的個數(shù)進行調(diào)整。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，效果明顯，實用性強。
文檔編號G01D5/353GK202485696SQ20122012502
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者張林秀, 徐軍 申請人:華中科技大學(xué)