一种小型化柔性光纤光栅应变传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种小型化柔性光纤光栅应变传感器，包括光纤、光纤光栅、高弹性模量聚合物材料涂覆层、低弹性模量聚合物材料涂覆层、高弹性模量聚合物材料夹层；光纤的一部分刻写有光纤光栅，光纤的包层表面涂覆有高弹性模量聚合物材料涂覆层；光纤中刻写有光纤光栅的部分对应的高弹性模量聚合物材料涂覆层表面涂覆有低弹性模量聚合物材料涂覆层；涂覆有低弹性模量聚合物材料涂覆层的部分光纤及光纤光栅两侧的部分光纤固定在高弹性模量聚合物材料夹层内部。本发明专利技术公开的小型化柔性光纤光栅应变传感器，适用于多种形状的复合材料、金属结构的表面和内部的应变测试，应变传递效率高，光纤光栅的反射光谱不容易发生啁啾。

A miniaturized flexible fiber Bragg grating strain sensor

The invention discloses a miniaturized flexible optical fiber grating strain sensor, including the fiber, fiber grating, high elastic modulus of polymer coated layer, low elastic modulus of polymer coated layer, high elastic modulus of polymer material layer; fiber part carved fiber grating cladding, surface coated fiber with high elastic modulus of polymer materials coating layer; optical fiber with high elastic modulus of polymer coated writing material layer coated on the surface of the corresponding part of fiber grating with low elastic modulus of polymer coating; coated with low modulus polymer material coating layer portion of the optical fiber and fiber grating on both sides of the optical fiber is fixed on the inner part of high elastic modulus of polymer sandwich. The miniaturized flexible fiber Bragg grating strain sensor is suitable for strain testing of various shapes of composite materials and metal structures. The strain transmission efficiency is high, and the reflection spectrum of fiber Bragg grating is not easy to generate chirp.

【技术实现步骤摘要】
一种小型化柔性光纤光栅应变传感器
本专利技术属于光纤传感
，具体涉及一种柔性光纤光栅应变传感器。
技术介绍
复合材料结构广泛应用于航空航天、军事、电力、石化等领域。为了及时对复合材料结构进行维护、保障运行安全，需要对复合材料结构的变形、载荷、损伤等状况进行监测。光纤光栅应变传感器具有抗电磁干扰、体积小、信号易传输、易复用、稳定性好等优点，在复合材料结构状态监测中具有重要和广泛的应用。复合材料状态监测，尤其是植入复合材料结构内部的监测，要求光纤光栅应变传感器的体积小、柔性好，同时在复合材料固化应力下能够保持光学信号完整。现有的金属封装的光纤光栅应变传感器，通过金属结构对光纤光栅进行保护，待测结构的应变通过光纤光栅的两端传递到光纤光栅部分，避免粘接胶直接作用在光纤光栅上导致光纤光栅反射光谱产生啁啾；这种光纤光栅应变传感器，体积较大、刚度较高，难以用于复合材料结构的非平直表面测量，难以用于复合材料结构内部的测量。现有的直接粘接的光纤光栅应变传感器，光纤光栅通过粘接胶直接固定在待测结构表面；这种光纤光栅应变传感器，光纤光栅会受粘接胶固化内应力的影响，使光纤光栅受到不均匀应变的作用，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化柔性光纤光栅应变传感器，其特征在于：包括光纤(5)、光纤光栅(6)、高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)、低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)、高弹性模量聚合物材料夹层(14)；光纤(5)的一部分刻写有光纤光栅(6)，光纤(5)的包层表面涂覆有高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)；光纤(5)中刻写有光纤光栅(6)的部分对应的高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)表面涂覆有低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)；涂覆有低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)的部分光纤(5)及光纤光栅(6)两侧的部分光纤(5)固定在高弹性模量聚合物材料夹层(14)内部。

【技术特征摘要】
1.一种小型化柔性光纤光栅应变传感器，其特征在于：包括光纤(5)、光纤光栅(6)、高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)、低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)、高弹性模量聚合物材料夹层(14)；光纤(5)的一部分刻写有光纤光栅(6)，光纤(5)的包层表面涂覆有高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)；光纤(5)中刻写有光纤光栅(6)的部分对应的高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)表面涂覆有低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)；涂覆有低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)的部分光纤(5)及光纤光栅(6)两侧的部分光纤(5)固定在高弹性模量聚合物材料夹层(14)内部。2.根据权利要求1所述的一种小型化柔性光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)的材料为聚酰亚胺或尼龙。3.根据权利要求1或2所述的一种小型化柔性光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述高弹性模量聚合物材料涂覆层(12)的厚度为5μm～30μm。4.根据权利要求3所述的一种小型化柔性光纤光栅应变传感器，其特征在于：所述低弹性模量聚合物材料涂覆层(13)的材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐才杰，阚宝玺，江淮，崔留住，王学锋，卞贺明，蓝天，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11