技术摘要：
本发明涉及基于光纤结构的磁场检测装置及系统，主要涉及磁场测量领域。本申请提供的磁场检测装置包括：光纤、光纤环形器、激光器、光谱仪和金属玻璃，光纤环形器的第三端口与光谱仪连接，光通过第一端口将激光器输出的光，通过第二端口输出到光纤内部，并且在金属玻璃  全部
背景技术：
磁场是指传递实物间磁力作用的场。磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场 不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在 磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用在物理层面接触就能发 生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。由于磁体 的磁性来源于电流，电流是电荷的运动，因而概括地说，磁场是由运动电荷或电场的变化而 产生的。 现有技术中，对磁场的测量一般是通过公式完成对磁感应强度的计算，其中，磁感 应强度表示与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目，磁铁演示磁场又叫磁力 线的密度，也叫磁通密度，用B表示，单位为特斯拉(T)。磁通量表示磁通量是通过某一截面 积的磁力线总数，用Φ表示，单位为韦伯(Weber)，符号是Wb。通过一线圈的磁通的表达式 为：Φ＝B·S其中，B为磁感应强度，S为该线圈的面积。1Wb＝1T·m2安培力：(左手定则)F＝ BIL×Sinθ，其中I表示电流强度，L表示导体长度，F表示通电导线在磁场中受到的力，θ表示 磁场B与导体L之间的夹角。 但是，在测量磁场的时候，一般需要将测量磁场的装置尽量靠近磁场，一边减少测 量磁场产生的误差，但是现有技术中测量磁场装置使用线圈进行测量，在较为狭窄的区域 难以深入到磁场内部，影响测量精度。
技术实现要素：
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光纤结构的磁场 检测装置及系统，以解决现有技术中在测量磁场的时候，一般需要将测量磁场的装置尽量 靠近磁场，一边减少测量磁场产生的误差，但是现有技术中测量磁场装置使用线圈进行测 量，在较为狭窄的区域难以深入到磁场内部，影响测量精度的问题。 为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下： 第一方面，本申请提供一种基于光纤结构的磁场检测装置，磁场检测装置包括：光 纤、光纤环形器、激光器、光谱仪和金属玻璃，光纤包括纤芯和包层，光纤的一端去掉一段纤 芯，金属玻璃填充在去掉纤芯的一端，金属玻璃、纤芯断面和包层形成密封腔，光纤的另一 端设置有光纤环形器，激光器和光谱仪均设置在光纤环形器远离金属玻璃的一侧，且光纤 环形器的第一端口与激光器连接，光纤环形器的第二端口与光纤连接，光纤环形器的第三 端口与光谱仪连接。 可选地，该金属玻璃、纤芯断面和包层形成密封腔的腔壁上均镀有高反射膜。 可选地，该高反射膜的反射率为80％-90％。 可选地，该高反射膜的材料为贵金属材料。 3 CN 111596238 A 说　明　书 2/5 页 可选地，该高反射膜的材料为金、银、钌、铑、钯、锇、铱和铂中的一种或多种。 可选地，该密封腔中金属玻璃为腔壁的一侧镀有全反射膜。 可选地，该全反射膜的材料银。 可选地，该磁场检测装置还包括光增益介质，光增益介质填充在密封腔内。 第二方面，本申请提供一种基于光纤结构的磁场检测系统，磁场检测系统包括：磁 场生成装置和第一方面任意一项的磁场检测装置，磁场生成装置设置在磁场检测装置外 部。 本发明的有益效果是： 本申请提供的磁场检测装置包括：光纤、光纤环形器、激光器、光谱仪和金属玻璃， 光纤包括纤芯和包层，光纤的一端去掉一段纤芯，金属玻璃填充在去掉纤芯的一端，金属玻 璃、纤芯断面和包层形成密封腔，光纤的另一端设置有光纤环形器，激光器和光谱仪均设置 在光纤环形器远离金属玻璃的一侧，且光纤环形器的第一端口与激光器连接，光纤环形器 的第二端口与光纤连接，光纤环形器的第三端口与光谱仪连接，该光纤的一端，金属玻璃、 纤芯断面和包层形成的密封腔为法布里珀罗干涉腔，并且该金属玻璃据有磁致伸缩，即在 磁场的作用下发生形变，进而使得该法布里珀罗干涉腔的干涉光的干涉光谱发生改变，该 光纤的另一端设置的光纤环形器为多端口非互易光学器件，光通过第一端口将激光器输出 的光，通过第二端口输出到光纤内部，并且在金属玻璃、纤芯断面和包层形成的法布里珀罗 干涉腔内反射，形成干涉光通过与光纤连接的第二端口返回该光纤环形器，并且将产生的 干涉光输出到光谱仪，通过对干涉光的光谱的变化进行分析，并通过光谱变化情况与法布 里珀罗干涉腔形变的对应关系，得到该法布里珀罗干涉腔的形变参数，并且根据该金属玻 璃的磁致伸缩系数，得到准确的磁场参数，本申请将磁场的变化转变为法布里珀罗干涉光 谱的变化，具有较高的灵敏性，并且使用光纤检测磁场，体积较小，可以检测狭小区域的磁 场。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。 图1为发明实施例提供的另一种基于光纤结构的磁场检测装置的结构示意图； 图2为发明实施例提供的另一种基于光纤结构的磁场检测装置的结构示意图。 图标：10-光纤；11-纤芯；12-包层；20-光纤环形器；30-激光器；40-光谱仪；50-金 属玻璃；60-光增益介质。