一种超小体积光纤温度传感探头及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超小体积光纤温度传感探头及其制备方法，属于光纤传感技术领域。该探头包括单模光纤和超小体积长方体密封液体腔，所述长方体密封液体腔内装有SU‑8光刻胶溶液，长方体密封液体腔胶连在单模光纤末端面正中心，其有效传感区域直径小于50微米，长度小于30微米。通过光纤环形器将光纤温度传感探头与宽光谱光源和光谱仪连接，在光谱仪上能够观测出法布里珀罗干涉光谱，通过监测光谱上干涉峰中心波长的移动解调出环境温度，温度传感灵敏度高于800 pm/ºC。其结构紧凑、简单，稳定可靠，通过将温敏液态材料集成到光纤温度传感探头内，温度传感灵敏度大幅提高。是一种理想的超小体积光纤温度传感探头及其制备方法，适于在温度传感探测领域使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤温度传感器及其制备方法，具体的说是一种超小体积光纤温度传感探头及其制备方法。
技术介绍
随着“信息化”时代物联网的迅速发展，生活生产中对传感器的需求量急速增长，同时也对传感器技术与研发提出了更高的要求。光纤温度传感器属于新型传感器的一种，具有抗电磁干扰能力强、体积小、重量轻、功耗小、易于复用等独特优势，在电网、油井、煤矿温度监测，海洋环境监测网络组建，航空航天功能复合材料集成等领域具有广泛的应用前景。根据调制方式不同，光纤温度传感器可以分为强度调制型、波长调制型、相位调制型等。其中，波长调制型和相位调制型光纤温度传感器均可利用宽光谱光源和光谱仪，对传感器光谱中呈现出的谐振峰或干涉峰的中心波长进行监测，从而解调出环境温度，使用过程中稳定性好、可靠性高。但是，目前光纤温度传感器存在两个问题: 温度传感灵敏度低和探头体积大。环境温度对光纤温度传感探头的调制作用根本上体现在探头有效传感区域处折射率与体积的变化，受到探头材料热光系数与热膨胀系数两个参数的影响。但是，由于普通光纤材料的热光系数仅约为1×10-5 /ºC，热膨胀系数仅约为5×10-7 /ºC，导致这些基于纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超小体积光纤温度传感探头，其特征在于：其包括单模光纤和超小体积长方体密封液体腔，所述长方体密封液体腔内装有SU‑8光刻胶溶液，长方体密封液体腔胶连在单模光纤末端面正中心，其有效传感区域直径小于50微米，长度小于30微米。

【技术特征摘要】
1.一种超小体积光纤温度传感探头，其特征在于：其包括单模光纤和超小体积长方体密封液体腔，所述长方体密封液体腔内装有SU-8光刻胶溶液，长方体密封液体腔胶连在单模光纤末端面正中心，其有效传感区域直径小于50微米，长度小于30微米。2.根据权利要求1所述的超小体积光纤温度传感探头，其特征在于：所述单模光纤为通信单模光纤SMF-28e，光纤包层直径125微米，光纤纤芯直径8~9微米。3.根据权利要求1所述的超小体积光纤温度传感探头，其特征在于：所述SU-8光刻胶溶液由环氧树脂与光引发剂混合而成。4.一种权利要求1所述的超小体积光纤温度传感探头的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：（1）将去除涂覆层且末端切平的单模光纤浸入SU-8光刻胶溶液中，然后以缓慢将浸入的单模光纤拉出，在单模光纤末端面形成半球状液滴；（2）将上述单模光纤固定在程控三维精密移动平台上，单模光纤末端面与水平面平行，利用透镜将飞秒激光种子光聚焦在半球状液滴内；电脑编程控制三维精密移动平台，使激光焦点在单模光纤末端面延锯齿状路径逐层向上扫描，飞秒激光诱导扫描区域SU-8光刻胶双光子聚合，在单模光纤末端半球状液滴内形成一个长20~50µm、厚4~10µm和高10~20µm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲士良，刘一，李敏，纪圣华，梁明明，李民，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37