[發(fā)明專利]一種折射率溫度同時(shí)測(cè)量的光纖傳感器及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110075616.5
• 申請(qǐng)日: 2021-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN112665658B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亞勛;劉威;劉志海;張羽;楊軍;苑立波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01N21/41;G01K11/32;G02B6/255
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種折射率溫度同時(shí)測(cè)量的光纖傳感器，其特征在于：包括雙包層光纖、輸入光纖和輸出光纖，輸入光纖和輸出光纖分別與雙包層光纖兩端焊接連接；所述雙包層光纖由外至內(nèi)依次為高折射率包層、低折射率包層和纖芯，雙包層光纖端面具有高-低-高折射率分布，將雙包層光纖中部通過熔融拉錐技術(shù)制成錐形光纖，錐形光纖表面沉積一層金膜且金膜厚度滿足產(chǎn)生SPR現(xiàn)象；錐形光纖外層高折射率包層通道產(chǎn)生SPR現(xiàn)象，內(nèi)層高折射率纖芯通道產(chǎn)生模間干涉；當(dāng)光源信號(hào)由輸入光纖經(jīng)過焊點(diǎn)后分成兩部分，一部分沿外層高折射率包層通道傳輸，并經(jīng)過SPR傳感區(qū)域，當(dāng)傳輸模式滿足共振條件時(shí)，產(chǎn)生SPR現(xiàn)象，用于外界折射率測(cè)量；另一部分沿內(nèi)層高折射率纖芯通道傳輸，經(jīng)過錐形光纖由聚焦效應(yīng)產(chǎn)生模間干涉，用于外界溫度測(cè)量；所述光纖傳感器的制備方法包括：

步驟1：截取一段雙包層光纖去除涂覆層，保留長(zhǎng)度為2厘米，并于其兩端焊接纖芯直徑105微米的階躍多模光纖作為輸入光纖和輸出光纖；

步驟2：將輸入光纖一端與光源連接，將輸出光纖與光譜儀連接，采集實(shí)時(shí)光譜；

步驟3：打開光纖熔融拉錐設(shè)備，使用夾具固定光纖，將氫氧焰緩慢移動(dòng)至雙包層光纖上方，待光纖加熱至熔融狀態(tài)，啟動(dòng)控制程序，緩慢拉伸光纖；

步驟4：將錐形光纖拉長(zhǎng)至5mm，觀察光譜儀輸出信號(hào)，出現(xiàn)干涉譜線，結(jié)束拉錐過程,錐形光纖束腰區(qū)直徑為30微米；

步驟5：將拉錐后的光纖固定在載玻片上，打開離子濺射儀，將光纖置于密閉氣室中，調(diào)整光纖位置，打開氣泵抽真空，調(diào)整氣室內(nèi)真空度、電流和沉積時(shí)間，使金膜沉積于錐形光纖表面，形成SPR傳感區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折射率溫度同時(shí)測(cè)量的光纖傳感器，其特征在于：輸入光纖采用階躍多模光纖，采用對(duì)芯焊接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折射率溫度同時(shí)測(cè)量的光纖傳感器，其特征在于：輸入光纖為雙芯光纖，采用錯(cuò)芯焊接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種折射率溫度同時(shí)測(cè)量的光纖傳感器，其特征在于：輸入光纖為同軸雙波導(dǎo)光纖，采用對(duì)芯焊接。