基于微球谐振器的风速测量装置

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	基于微球谐振器的风速测量装置
其他题名	基于微球谐振器的风速测量装置
	赵江; 史玉; 彭旷; 樊启润; 王文峰
	2018-11-06
专利权人	湖北大学
公开日期	2018-11-06
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	本发明涉及一种风速测量装置领域，尤其是涉及一种基于微球谐振器的风速测量装置。该风速测量装置，包括探头、半导体激光器、宽带光源和光谱仪，探头包括传导光纤和微球，传导光纤测试端端部设有内锥，内锥内设有微球。采用硅微球和光纤锥的结构，探头尺寸小；利用光纤锥的耦合技术，可以有效激励起硅微球中高Q值的回音壁模式，并获得一系列的谐振峰，这些谐振峰的位置对微球的温度变化非常敏感，当微球置于流场中，热传导将改变微球的温度，由于硅微球热光系数高，热膨胀系数小，谐振峰的移动主要由热光效应引起，因此，风速的变化与谐振峰的移动线性度高，可实现对风速的精确测量。
其他摘要	本发明涉及一种风速测量装置领域，尤其是涉及一种基于微球谐振器的风速测量装置。该风速测量装置，包括探头、半导体激光器、宽带光源和光谱仪，探头包括传导光纤和微球，传导光纤测试端端部设有内锥，内锥内设有微球。采用硅微球和光纤锥的结构，探头尺寸小；利用光纤锥的耦合技术，可以有效激励起硅微球中高Q值的回音壁模式，并获得一系列的谐振峰，这些谐振峰的位置对微球的温度变化非常敏感，当微球置于流场中，热传导将改变微球的温度，由于硅微球热光系数高，热膨胀系数小，谐振峰的移动主要由热光效应引起，因此，风速的变化与谐振峰的移动线性度高，可实现对风速的精确测量。
主权项	一种基于微球谐振器的风速测量装置，包括设置在测试管道(2)内的探头(1)、用于发出泵浦光的半导体激光器(3)、用于发出信号光的宽带光源(4)和光谱仪(5)，其特征在于：所述探头(1)包括传导光纤(11)和微球(13)，所述传导光纤(11)测试端端部设有内锥(12)，所述内锥(12)内设有微球(13)，所述微球(13)与内锥(12)的母线相切，微球(13)与内锥(13)之间通过范德华力连接固定，所述内锥(12)的深度H满足：以保证微球(13)的部分球冠探出内锥(12)端面，其中，R为微球的半径，φ为内锥的顶角；所述传导光纤(11)连接端与半导体激光器(3)之间设有第一波分复用器(31)，且相互之间通过光纤连接，半导体激光器(3)发出的泵浦光耦合进传导光纤(11)，进一步耦合进微球(13)；所述传导光纤(11)连接端与宽带光源(4)的尾纤连接，宽带光源(4)发出的信号光注入传导光纤(11)，进一步耦合进微球(13)；所述传导光纤(11)连接端与光谱仪(5)之间设有第二波分复用器(51)，且相互之间通过光纤连接，微球(13)反射光谱信号中携带有微球半径和微球折射率的信息，通过第二波分复(51)用器耦合进光谱仪(5)进行分析。
申请日期	2018-05-22
专利号	CN108761124A
专利状态	申请中
申请号	CN201810496642.3
公开（公告）号	CN108761124A
IPC 分类号	G01P5/10
专利代理人	黄行军
代理机构	武汉开元知识产权代理有限公司
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/57101
专题	半导体激光器专利数据库
作者单位	湖北大学
推荐引用方式 GB/T 7714	赵江,史玉,彭旷,等. 基于微球谐振器的风速测量装置. CN108761124A[P]. 2018-11-06.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
CN108761124A.PDF（375KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文