[發明專利]一種一體化成型隧道用光纖光柵傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 202111458206.5
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114353840B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 熊良明;陳廣輝;黃敏;郝國昌;方勇;杭常東;陳禮庚
• 申請（專利權）人: 長飛光纖光纜股份有限公司;江西方興科技有限公司
• 主分類號: G01D5/26
• 分類號: G01D5/26;G01D5/353
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

1.一種一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對布拉格光纖光柵進行退火處理，得到再生光纖光柵；

步驟2、在所述再生光纖光柵的表面涂碳，得到涂碳光纖光柵；

步驟3、將所述涂碳光纖光柵放入熱壓模具內，并對其位置進行固定；

步驟4、在所述熱壓模具內加入金屬-石墨復合材料，將所述熱壓模具放入熱壓爐內進行熱壓；待熱壓結束后脫模得到一體化成型隧道用光纖光柵傳感器；

所述步驟4中，首先將所述熱壓爐抽真空，抽真空度為5～100Pa；然后以5～20℃/min的升溫速率升溫至600～750℃；所述熱壓爐保溫20～120min之后，對所述金屬-石墨復合材料進行燒結；待經過燒結的所述金屬-石墨復合材料自然冷卻后取出；所述涂碳光纖光柵和所述金屬-石墨復合材料融合為一體。

2.根據權利要求1所述的一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法，其特征在于，所述步驟1中，退火溫度為850-900℃，退火時間為30-60min。

3.根據權利要求1所述的一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法，其特征在于，所述步驟2中，利用化學氣相沉積工藝在所述再生光纖光柵的表面涂碳。

4.根據權利要求1所述的一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法，其特征在于，所述步驟3中，所述熱壓模具的兩側設有光纖引出保護裝置；所述熱壓模具的材料為耐高溫鐵基合金。

5.根據權利要求1所述的一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法，其特征在于，所述步驟4中，所述金屬-石墨復合材料采用鋁-石墨復合材料。

6.根據權利要求5所述的一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法，其特征在于，所述鋁-石墨復合材料中，石墨的摻雜質量分數在1％-5％之間；所述鋁-石墨復合材料的熱導系數為200～400W/m.K。

7.一種一體化成型隧道用光纖光柵傳感器，其特征在于，采用如權利要求1-6中任一項所述的一體化成型隧道用光纖光柵傳感器的制作方法制作得到；所述一體化成型隧道用光纖光柵傳感器中，涂碳光纖光柵嵌入金屬-石墨復合材料內部。