[實用新型]反射式雙層膜光纖溫度傳感器探頭

無效

• 申請號: 201020188165.3
• 申請日: 2010-05-10
• 公開（公告）號: CN201772950U
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: 梁斌明;胡佳惠;張大偉;姜霖;陶春先
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所(普通合伙) 31245
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本實用新型涉及一種反射式雙層膜光纖溫度傳感器探頭，屬于溫度傳感技術領域，應用在強電磁場、易燃易爆、長距離情況下的溫度傳感。

背景技術

溫度是科學技術中最基本的物理量之一，也是工業生產中最普遍最重要的參數之一。溫度檢測在現代工業系統和工程應用中占有十分重要的地位。隨著光纖通信技術的飛速發展，光無源器件技術的日益成熟，基于光學原理的光纖溫度傳感器成為在強電磁場、易燃易爆、長距離環境下的有效測量手段，獲得了廣泛的應用。

目前人們對光纖溫度傳感器的研究主要集中在三個方面：一對溫度敏感的半導體材料的研究，更多的半導體材料被應用到半導體式光纖溫度傳感器中來；二是系統結構和調制技術的研究。為了克服環境因素對系統的影響，需要設某種形式的光路補償和強度參考。三是產品化實用化的研究，即從實際應用出發，對能滿足特定要求、應用于特定場合的光纖溫度傳感器實用系統的研發。但到目前為止的上述研究仍然沒有解決長期工作的穩定性和抗干擾性問題，且測量精度差，成本高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對目前光纖溫度傳感器穩定性差、抗干擾性能差、靈敏度差、線性差、成本高等狀況，提供一種反射式雙層膜光纖溫度傳感器探頭，本實用新型反射光功率隨著溫度的變化線性好、靈敏度高，長期工作性能穩定、抗干擾且成本低。

一種反射式雙層膜光纖溫度傳感器探頭，包括陶瓷插針和光纖，其特征在于，在光纖外粘結陶瓷插針，將光纖和陶瓷插針端頭作為傳感器探頭，并在光纖和陶瓷插針的端面鍍雙層薄膜。

所述的陶瓷插針與光纖緊密粘結，而且兩者端面拋光對齊。

所述的光纖和陶瓷插針端面鍍的第一層薄膜使用半導體鍺材料。

所述光纖和陶瓷插針端面鍍的第二層薄膜使用低折射率材料，優先使用二氧化硅材料。

所述鍺薄膜與光纖和陶瓷插針致密結合。

所述的低折射率材料或二氧化硅薄膜與鍺薄膜致密結合。

本實用新型可以使反射光功率隨著溫度的變化呈線性，具有靈敏度高，長期工作性能穩定、抗干擾且成本低等優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面示意圖。

1、陶瓷插針，2、光纖，3、半導體鍺材料，4、二氧化硅材料。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。

一種反射式雙層膜光纖溫度傳感器探頭，如圖1所示，包括陶瓷插針1和光纖2，其特征在于，在光纖2外粘結陶瓷插針1，將光纖和陶瓷插針端頭作為傳感器探頭，并在光纖和陶瓷插針的端面鍍雙層薄膜。陶瓷插針1與光纖2緊密粘結，而且兩者端面拋光對齊。光纖2和陶瓷插針1端面鍍的第一層薄膜使用半導體鍺材料3。光纖2和陶瓷插針1端面鍍的第二層薄膜使用低折射率材料，優先使用二氧化硅材料4。鍺薄膜與光纖2和陶瓷插針1致密結合。低折射率材料或二氧化硅薄膜與鍺薄膜致密結合。該探頭可以使反射光功率隨著溫度的變化呈線性，而且靈敏度很高。

上述的鍺薄膜和二氧化硅薄膜是依次通過真空蒸鍍方式在帶光纖陶瓷插針的端面上形成雙層薄膜，這種結構可防止膜的污染與氧化，便于得到潔凈致密的薄膜。具體步驟為：將鍺材料和二氧化硅材料放于蒸發舟內，處理過的帶光纖陶瓷插針放置在鐘罩支架上。對高真空室進行抽氣，待鐘罩內壓強達到所需的數值后，便可對蒸發舟加熱進行蒸鍍。依次蒸鍍兩層膜完畢后，關閉高真空閥門，通過充氣閥向鐘罩內放氣，然后打開鐘罩，取出蒸鍍好的雙層膜光纖溫度傳感探頭。蒸鍍的鍺薄膜和二氧化硅薄膜依次鍍于帶光纖陶瓷插針端面。