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一、背景介绍

  对于荧光温度传感器的研究已经进行了三十多年,目前已经逐步向商业领域发展。而光纤传感器采用纯光学原理,在抗电磁干扰、高压绝缘、微小尺寸、稳定可靠性、灵敏度及长寿命等方面具有无法比拟的优势,逐步商用化使用于高压电气设备监控、工业微波、磁/热医疗设备、石油化工/煤炭等防爆工业环境、航空/舰船/科研等。

  荧光发光没有方向性,所以收集荧光一般采用大芯径大多模光纤,这样需要较多的荧光物质而造成成本提高,而采用双包层光纤不仅能够把具有良好光束质量的激光耦合进入纤芯传导至荧光物质,同时利用具有大接收面积即高收光效率大双包层光纤的内包层来收集荧光物质所发的荧光,这样大大提高了荧光光纤测温的收光效率。

二、工作原理

  全光纤荧光测温系统的基本原理如下图所示,脉冲半导体激光器发射周期性的方波脉冲,经过耦合透镜进入双包层光纤并被传到至光纤端面处的荧光探头部分;荧光物质经过激发后发射荧光被双包层光纤的内包层所接收,接收的荧光经过耦合器进入光电探测器,由探测器测量出荧光寿命,从而得到探头处的温度。

所需器件:
Laser Diode:脉冲半导体激光器;
Lens:耦合透镜
Double Cladding Fiber coupler:双包层光纤耦合器
Optical Filter:滤光片
Detector:光电探测器

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