[發(fā)明專利]大容量弱光柵陣列加工設(shè)備及方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201610320857.0 | 申請(qǐng)日： | 2016-05-16 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN105783956B | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-03-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李政穎;桂鑫;王洪海;孫文豐;郭會(huì)勇;余海湖;王凡 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 武漢理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01D5/353 | 分類號(hào)： | G01D5/353 |
| 代理公司： | 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司42104 | 代理人： | 潘杰,李滿 |
| 地址： | 430070 湖*** | 國(guó)省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 容量 弱光 陣列 加工 設(shè)備 方法 | ||
1.一種大容量弱光柵陣列加工設(shè)備，其特征在于，它包括中心控制系統(tǒng)(1)、預(yù)加工原料裝料裝置(2)、裸纖直徑監(jiān)測(cè)裝置(3)、光纖加工溫度控制裝置(4)、FBG刻寫平臺(tái)(5)、雙重涂覆和固化單元(7)和FBG纏繞裝置(8)，所述預(yù)加工原料裝料裝置(2)的裸纖輸出端對(duì)應(yīng)裸纖直徑監(jiān)測(cè)裝置(3)的裸纖輸入端，裸纖直徑監(jiān)測(cè)裝置(3)的裸纖輸出端對(duì)應(yīng)光纖加工溫度控制裝置(4)的裸纖輸入端，光纖加工溫度控制裝置(4)的裸纖輸出端連接雙重涂覆和固化單元(7)的裸纖輸入端，雙重涂覆和固化單元(7)的光纖輸出端連接FBG纏繞裝置(8)的光纖輸入端，所述光纖加工溫度控制裝置(4)具有光纖光柵刻寫縫隙(10)，所述FBG刻寫平臺(tái)(5)的激光器刻寫裝置(6)用于通過(guò)光纖加工溫度控制裝置(4)的光纖光柵刻寫縫隙(10)進(jìn)行中心波長(zhǎng)隨機(jī)間距分布的弱布拉格反射光纖光柵陣列刻寫操作；
所述中心控制系統(tǒng)(1)的裝料控制信號(hào)輸出端連接預(yù)加工原料裝料裝置(2)的控制信號(hào)輸入端，裸纖直徑監(jiān)測(cè)裝置(3)的信號(hào)輸出端連接中心控制系統(tǒng)(1)的裸纖直徑監(jiān)測(cè)結(jié)果輸入端，中心控制系統(tǒng)(1)的溫度控制信號(hào)輸出端連接光纖加工溫度控制裝置(4)的控制信號(hào)輸入端，中心控制系統(tǒng)(1)的光纖光柵刻寫控制信號(hào)輸出端連接激光器刻寫裝置(6)的控制信號(hào)輸入端，中心控制系統(tǒng)(1)的FBG纏繞控制信號(hào)輸出端連接FBG纏繞裝置(8)的控制信號(hào)輸入端；
它還包括用于隨時(shí)監(jiān)視光纖光柵刻寫過(guò)程的FBG在線刻寫監(jiān)視裝置(9)；
所述光纖加工溫度控制裝置(4)為半導(dǎo)體材溫度控制裝置，該半導(dǎo)體材溫度控制裝置正向通電后，半導(dǎo)體材溫度控制裝置的外表面為冷面，半導(dǎo)體材溫度控制裝置的內(nèi)表面為與裸纖(12)接觸的熱面，半導(dǎo)體材溫度控制裝置反向通電時(shí)，冷熱面交換，實(shí)現(xiàn)溫控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大容量弱光柵陣列加工設(shè)備，其特征在于：所述光纖加工溫度控制裝置(4)的外表面加裝散熱裝置(11)。
3.一種利用權(quán)利要求1所述大容量弱光柵陣列加工設(shè)備進(jìn)行光柵陣列加工的方法，其特征在于，它包括如下步驟：
步驟1：中心控制系統(tǒng)(1)控制預(yù)加工原料裝料裝置(2)用預(yù)制棒拉制裸纖(12)，并結(jié)合裸纖直徑監(jiān)測(cè)裝置(3)的閉環(huán)控制使其裸纖拉制速度和裸纖絲徑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；
步驟2：中心控制系統(tǒng)(1)控制光纖加工溫度控制裝置(4)對(duì)處于光纖加工溫度控制裝置(4)內(nèi)的裸纖(12)的溫度進(jìn)行調(diào)控；同時(shí)，中心控制系統(tǒng)(1)對(duì)激光器刻寫裝置(6)的脈沖周期進(jìn)行預(yù)設(shè)，使激光器刻寫裝置(6)通過(guò)光纖加工溫度控制裝置(4)的光纖光柵刻寫縫隙(10)在光纖光柵刻寫目標(biāo)間隔的90～110％范圍對(duì)裸纖(12)內(nèi)進(jìn)行中心波長(zhǎng)隨機(jī)間距分布的弱布拉格反射光纖光柵陣列刻寫操作；
步驟3：所述雙重涂覆和固化單元(7)對(duì)步驟2刻寫光柵后的裸纖(12)進(jìn)行涂覆、固化形成光柵光纖(13)，并將光柵光纖(13)進(jìn)行裝盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光柵陣列加工方法，其特征在于：所述步驟3后還包括步驟4：FBG在線刻寫監(jiān)視裝置(9)隨時(shí)監(jiān)視光纖光柵刻寫過(guò)程中的突發(fā)狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光柵陣列加工方法，其特征在于：所述光纖加工溫度控制裝置(4)對(duì)光纖加工溫度控制裝置(4)內(nèi)的裸纖(12)的溫度在20～100℃范圍內(nèi)調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光柵陣列加工方法，其特征在于：所述步驟2中，進(jìn)行中心波長(zhǎng)隨機(jī)間距分布的弱布拉格反射光纖光柵陣列刻寫操作時(shí)，中心控制系統(tǒng)(1)通過(guò)對(duì)激光器刻寫裝置(6)的控制，使刻寫的弱布拉格反射光纖光柵陣列的反射光功率和光譜質(zhì)量均到達(dá)光纖光柵刻寫目標(biāo)的要求；
所述步驟2中，中心波長(zhǎng)隨機(jī)間距分布的弱布拉格反射光纖光柵陣列刻寫操作的中心波長(zhǎng)隨機(jī)間隔范圍在1nm以內(nèi)可控。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光柵陣列加工方法，其特征在于：中心控制系統(tǒng)(1)通過(guò)對(duì)激光器刻寫裝置(6)的強(qiáng)度進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)中心波長(zhǎng)隨機(jī)間距分布的弱布拉格反射光纖光柵陣列中單個(gè)光柵的反射光功率相等。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光柵陣列加工方法，其特征在于：所述中心波長(zhǎng)隨機(jī)間距分布的弱布拉格反射光纖光柵陣列由等反射光功率的弱反射率光纖光柵構(gòu)建。
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G01D 非專用于特定變量的測(cè)量；不包含在其他單獨(dú)小類中的測(cè)量?jī)蓚€(gè)或多個(gè)變量的裝置；計(jì)費(fèi)設(shè)備；非專用于特定變量的傳輸或轉(zhuǎn)換裝置；未列入其他類目的測(cè)量或測(cè)試
G01D5-00 用于傳遞傳感構(gòu)件的輸出的機(jī)械裝置；將傳感構(gòu)件的輸出變換成不同變量的裝置，其中傳感構(gòu)件的形式和特性不限制變換裝置；非專用于特定變量的變換器
G01D5-02 .采用機(jī)械裝置
G01D5-12 .采用電或磁裝置
G01D5-26 .采用光學(xué)裝置，即應(yīng)用紅外光、可見(jiàn)光或紫外光
G01D5-42 .采用流體裝置
G01D5-48 .采用波或粒子輻射裝置
