[實用新型]一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器

有效

• 申請號: 202120236571.0
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN213985447U
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 黃壁榮;李強;郭嘉誠;趙曄;孫金晶;屈可慶;陳彥煒;曹欽煬;龐濤;徐大中;李白;張海華
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司張家港市供電分公司;蘇州德睿電力科技有限公司
• 主分類號: G01K11/3206
• 分類號: G01K11/3206
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 劉鑫

本實用新型公開了一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器，包括光纖纖芯、套設于光纖纖芯上的光纖包層；光纖包層沿光纖纖芯的長度延伸方向包括依次連接的第一包層、第二包層和第三包層；第一包層的直徑等于第三包層的直徑，且大于第二包層的直徑；高敏溫度傳感器還包括刻寫在第二包層包裹的光纖纖芯中的長周期光纖光柵、以及鍍設于第二包層外側的金屬膜層。本實用新型一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器，第二包層直徑較小，易受環境溫度影響，從而與光纖纖芯之間的耦合發生變化；通過鍍設金屬膜層，當溫度發生變化時，金屬膜層對長周期光纖光柵存在一個軸向應力，使得透射譜的諧振峰發生漂移。因此該高敏溫度傳感器具有較高的溫度靈敏度。

技術領域

本實用新型涉及傳感器技術領域，特別涉及一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器。

背景技術

光纖光柵主要分為布拉格光纖光柵（FBG）和長周期光纖光柵（LPG），兩者的差異在于光柵周期。長周期光纖光柵的光柵周期一般為微米量級，遠大于布拉格光纖光柵的光柵周期。長周期光纖光柵的主要機理為光纖中同向模式的耦合，其諧振波長易受周圍環境的影響而改變，具有良好的線性響應度，因此被廣泛應用于光纖傳感領域。

傳統的長周期光纖光柵溫度傳感器的溫度靈敏度較低，因此需要經過一些方式對傳感器進行溫度增敏處理。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器，具有較高的溫度靈敏度。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器，包括光纖纖芯、套設于所述光纖纖芯上的光纖包層；

所述光纖包層沿所述光纖纖芯的長度延伸方向包括依次連接的第一包層、第二包層和第三包層；所述第一包層的直徑等于所述第三包層的直徑，且大于所述第二包層的直徑；

所述高敏溫度傳感器還包括刻寫在所述第二包層包裹的所述光纖纖芯中的長周期光纖光柵、以及鍍設于所述第二包層外側的金屬膜層。

優選地，所述第一包層、所述第二包層和所述第三包層一體成型，所述第二包層為設于所述第一包層和所述第三包層之間的腐蝕拉伸段。

更優選地，所述光纖包層的腐蝕長度為60-70mm，腐蝕后的直徑為90-100μm，拉伸后的直徑為75-80μm。

優選地，刻寫的所述長周期光纖光柵的光柵周期為500-700μm，光柵長度為40-50mm。

優選地，所述金屬膜層的厚度為90-100nm。

更優選地，所述金屬膜層的厚度為100nm。

由于上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：本實用新型一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器，由于第二包層的直徑較小，因此第二包層更易受到環境溫度的影響，從而與光纖纖芯之間的耦合也發生變化，這體現在透射譜的諧振波長發生漂移；在長周期光纖光柵外側的第二包層上鍍設金屬膜層之后，當溫度發生變化時，金屬膜層熱脹冷縮，對長周期光纖光柵存在一個軸向應力，這體現在長周期光纖光柵的光柵周期發生改變，使得透射譜的諧振峰發生漂移。因此，本實用新型一種基于長周期光纖光柵的高敏溫度傳感器，具有較高的溫度靈敏度。

附圖說明

附圖1為本實用新型裝置的結構示意圖。

其中：1、光纖纖芯；2、第一包層；3、第二包層；4、第三包層；5、長周期光纖光柵；6、金屬膜層。

具體實施方式

下面結合附圖來對本實用新型的技術方案作進一步的闡述。