一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和材料应变的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和材料应变的方法，所述方法包括如下步骤：a)在两段光纤纤芯端面进行刻槽处理；b)将步骤a)中两段光纤带有刻槽的端面相互熔接，熔接的两端面刻槽相互对应，所述熔接过程中刻槽发生膨胀，纤芯位置产生气泡，得到纤芯气泡光纤；c)将所述纤芯气泡光纤与光纤光栅熔接，进行温度标定和材料应变标定；d)采集纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量，拟合纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量随温度和材料应变变化量的关系曲线；e)利用步骤d)的关系曲线对待测环境中的温度和材料应变同时测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器测量
，特别涉及一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和材料应变的方法。
技术介绍
全光纤化的传感器具有结构紧凑、使用寿命长、对测试量敏感、传输信道多等优势广泛地应用于光纤传感、光纤通信、光学加工等领域。通过光纤端面微加工技术或搭建具有干涉结构的全光纤传感器，在泵浦源作用下，输出具有梳状谱图样的干涉谱曲线。细芯光纤马赫-曾德光纤传感器结构简单且易于实现，该结构由一段细芯光纤熔接在两段芯径相对较粗的掺杂稀土光纤中，掺杂稀土光纤也被用作为传感器的增益介质。现有技术中，基于双芯光纤的马赫-曾德干涉仪，应用于温度和应变的测量，干涉条纹衬幅比约为10dBm，条纹间隔约为2nm。光纤马赫-曾德干涉仪具有结构简单、条纹衬比度高、梳状谱密集等优势，常被用于光纤传感领域。纤芯气泡光纤在纤芯中制作中纤芯内形成气泡，气泡能够使得纤芯有效折射率发生变化，在纤芯中传输的光经过气泡，光程发生改变，产生模间干涉，由于在一根光纤就能实现多种模式之间的干涉，简化了光路，使结构更加紧凑，而且损耗低、不受外界干扰，具有很好的发展前景。但是，在现有技术中，对于气泡光纤的应用于对单一的的温度或材料应变的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和材料应变的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a)在两段光纤纤芯端面进行刻槽处理；b)将步骤a)中两段光纤带有刻槽的端面相互熔接，熔接的两端面刻槽相互对应，所述熔接过程中刻槽发生膨胀，纤芯位置产生气泡，得到纤芯气泡光纤；c)将所述纤芯气泡光纤与光纤光栅熔接，进行温度标定和材料应变标定；d)采集纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量，拟合纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量随温度和材料应变变化量的关系曲线；e)利用步骤d)的关系曲线对待测环境中的温度和材料应变同时测量。

【技术特征摘要】
1.一种利用纤芯气泡光纤同时测量温度和材料应变的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a)在两段光纤纤芯端面进行刻槽处理；b)将步骤a)中两段光纤带有刻槽的端面相互熔接，熔接的两端面刻槽相互对应，所述熔接过程中刻槽发生膨胀，纤芯位置产生气泡，得到纤芯气泡光纤；c)将所述纤芯气泡光纤与光纤光栅熔接，进行温度标定和材料应变标定；d)采集纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量，拟合纤芯气泡光纤与光纤光栅的波长漂移量随温度和材料应变变化量的关系曲线；e)利用步骤d)的关系曲线对待测环境中的温度和材料应变同时测量。2.根据权利要求1所述的同时测量温度和材料应变的方法，其特征在于，所述标定方法包括如下步骤：(1)将熔接后的纤芯气泡光纤与光纤光栅粘贴在材料表面，置于可控温度变化的环境中；(2)以纤芯气泡光纤与光纤光栅的波谷作为采样点，逐渐改变环境中温度的大小，同时改变材料应变的大小，记录梳状谱移动的长度。3.根据权利要求1所述的同时测量温度和材料应变的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝连庆，何巍，董明利，娄小平，庄炜，李红，张雯，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11