(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210462225.3 (22)申请日 2022.04.28 (71)申请人 河北建筑工程学院 地址 075132 河北省张家口市桥 东区朝阳 西大街13号 (72)发明人 白燕　温晓东　吉高卿　常青　 于江利　 (74)专利代理 机构 北京君泊知识产权代理有限 公司 11496 专利代理师 周倩 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种热液检测光纤激光传感器 (57)摘要 本发明公开了一种热液检测光纤激光传感 器， 包括： 由第一泵浦、 第一波分复用器、 第一掺 铒光纤、 第一光环形器、 第一未泵浦的掺铒光纤、 第一少模光纤光栅、 第一耦合器组成的第一多波 长单纵模光纤激光器， 由第二泵浦、 第二波分复 用器、 第二掺铒光纤、 第二光环形器、 第二未泵浦 的掺铒光纤、 第二少模光纤光栅、 第二耦合器组 成的第二多波长单纵模光纤激光器， 第三耦合 器， 光电探测器， 电谱仪， 光谱仪。 本发明的有益 效果： 能够实现多参量的高分辨率快速解调测 量， 适用于热 液等复杂环境领域的检测。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 114705680 A 2022.07.05 CN 114705680 A 1.一种热液检测光纤激光传感器， 包括： 第一泵浦(11)、 第一波分复用器(12)、 第一掺 铒光纤(13)、 第一光环形器(14)、 第一未泵浦的掺铒光纤(15)、 第一少模光纤光栅(16)、 第 一耦合器(17)、 第二泵浦(21)、 第二波分复用器(22)、 第二掺铒光纤(23)、 第二光环形器 (24)、 第二未泵浦的掺铒光纤(25)、 第二少模光纤光栅(26)、 第二耦合器(27)、 第三耦合器 (31)、 光电探测器(32)、 电谱仪(3 3)和光谱仪(34)； 所述第一泵浦(11)的输出端接所述第一波分复用器(12)的第一输入端(121)， 所述第 一波分复用器(12)的输出端(123)接所述第一掺铒光纤(13)的一端， 所述第一掺铒光纤 (13)的另一端接所述第一光环形器(14)的第一端口(141)， 所述第一未泵浦的掺铒光纤 (15)的一端接所述第一光环形器(14)的第二端口(142)， 所述第一未泵浦的掺铒光纤(15) 的另一端接所述第一少模光纤光栅(16)， 所述第一光环形器(14)的第三端口(143)接所述 第一耦合器(17)的第一端口(171)， 所述第一耦合器(17)的第二端口(172)接所述第一波分 复用器(12)的第二输入端(122)， 所述第一耦合器(17)的第三端口(173)接所述第三耦合器 (31)的第一端口(31 1)； 所述第二泵浦(21)的输出端接所述第二波分复用器(22)的第一输入端(221)， 所述第 二波分复用器( 22)的输出端( 223)接所述第二掺铒光纤( 23)的一端， 所述第二掺铒光纤 (23)的另一端接所述第二光环形器( 24)的第一端口( 241)， 所述第二未泵浦的掺铒光纤 (25)的一端接所述第二光环形器(24)的第二端口(242)， 所述第二未泵浦的掺铒光纤(25) 的另一端接所述第二少模光纤光栅(26)， 所述第二光环形器(24)的第三端口(243)接所述 第二耦合器(27)的第一端口(271)， 所述第二耦合器(27)的第二端口(272)接所述第二波分 复用器(22)的第二输入端(222)， 所述第二耦合器(27)的第三端口(273)接所述第三耦合器 (31)的第二端口(312)； 所述第三耦合器(31)的第三端口(313)接所述光电探测器(32)的输入端(321)， 所述光 电探测器(32)的输出端(322)接电谱仪(33)， 所述第三耦合器(31)的第四端口(314)接所述 光谱仪(34)； 其中， 所述第一泵浦(11)、 所述第一波分复用器(12)、 所述第一掺铒光纤(13)、 所述第 一光环形器(14)、 所述第一未泵浦的掺铒光纤(15)、 所述第一少模光纤光栅(16)、 所述第一 耦合器(17)构成第一多 波长单纵模光纤激光器(10 0)； 所述第二泵浦(2 1)、 所述第二波分复用器(22)、 所述第二掺铒光纤(23)、 所述第二光环 形器(24)、 所述第二未泵浦的掺铒光纤(25)、 所述第二少模光纤光栅(26)、 所述第二耦合器 (27)构成第二多 波长单纵模光纤激光器(20 0)。 2.根据权利要求1所述的一种热 液检测光纤激光传感器， 其特 征在于： 所述第一耦合器(17)的第三端口(173)与所述第二耦合器(27)的第三端口(273)皆输 出单纵模激光， 将二者通过所述第三耦合器(31)进行拍频， 所述第一少模光纤光栅(16)作 为传感单元置于待测环境中， 通过所述电谱仪(33)对拍频信号进 行探测， 实现N参量进 行同 时传感， 其中， N≥2， 且为整数。 3.根据权利要求1所述的一种热 液检测光纤激光传感器， 其特 征在于： 所述第一少模光纤光栅(16)和所述第二少模光纤光栅(26)均 为双模光纤光栅、 四模光 纤光栅或六模光纤光 栅。 4.根据权利要求1所述的一种热 液检测光纤激光传感器， 其特 征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114705680 A 2所述第一少模光纤光栅(16)和所述第二少模光纤光栅(26)的反射谱包含2个、 3个、 4 个、 5个……N个； 其中， N≥2， 且为整数。 5.根据权利要求1所述的一种热 液检测光纤激光传感器， 其特 征在于： 所述电谱仪(33)中探测到的拍频频率峰包含2个、 3个、 4个、 5个 ……N个； 其中， N≥2， 且 为整数。 6.根据权利要求1所述的一种热 液检测光纤激光传感器， 其特 征在于： 所述第一多波长单纵模光纤激光器(100)和所述第二多波长单纵模光纤激光器(200) 的所有组成器件及其 参数均一样。 7.根据权利要求1所述的一种热 液检测光纤激光传感器， 其特 征在于： 所述第一多波长单纵模光纤激光器(100)各个输出波长的频率差及所述第二多波长单 纵模光纤激光器(20 0)各个输出波长的频率差均位于TH z波段。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114705680 A 3