一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置及其搭建方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置及其搭建方法，该温度传感装置包括宽带光源、第一光谱分析仪和硫系玻璃材料制成的长周期光纤光栅，长周期光纤光栅的两端分别与宽带光源和第一光谱分析仪相连，长周期光纤光栅由单模硫系玻璃材料光纤经熔融拉锥为锥形硫系光纤并在锥形硫系光纤上经飞秒激光脉冲写入长周期光栅得到。本发明专利技术基于硫系玻璃材料的温度传感装置的温度灵敏度可达2.97186 nm/℃，显著高于传统石英长周期光纤光栅传感器的0.04‑0.1 nm/℃的温度灵敏度，更适用于高灵敏度温度传感测量，在高灵敏度的传感领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置及其搭建方法
本专利技术涉及一种传感装置，具体涉及一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置及其搭建方法。
技术介绍
由于前向传输的纤芯模与同向传输的包层模之间发生耦合，长周期光纤光栅可将导波中某一频段的光耦合到包层中损耗掉，其周期在几十微米到几百微米之间。长周期光纤光栅的传输特性会因为外界应力、环境温度等因素的影响而发生改变，通过谐振波长的调谐可获得其传感信息。光纤光栅传感的优点在于抗电磁干扰能力强，体积小，可以埋入材料内部，易于与光纤连接等。与布拉格光纤光栅相比，长周期光纤光栅对环境的变化反应更加灵敏，因此常被用于传感方面。高灵敏度的光纤光栅温度传感器是现代传感器发展的一个重要方向。最常见的是基于石英材料的长周期光纤光栅的温度传感。石英材料的透过范围一般不会超过2μm，即它无法应用于2μm以上的中红外波段。而中红外波段是极其重要的大气窗口，包含很多的分子指纹区，可用于激光测距、激光雷达和大气通信，也是大多数军用探测器的工作波段。另外，石英长周期光纤光栅的温度灵敏度一般在0.04-0.1nm/℃，不能应用于高灵敏度传感检测。
技术实现思路
本专利技术所要解决的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于包括宽带光源、第一光谱分析仪和硫系玻璃材料制成的长周期光纤光栅，所述的长周期光纤光栅的两端分别与所述的宽带光源和所述的第一光谱分析仪相连，所述的长周期光纤光栅由单模硫系玻璃材料光纤经熔融拉锥为锥形硫系光纤并在锥形硫系光纤上经飞秒激光脉冲写入长周期光栅得到。

【技术特征摘要】
1.一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于包括宽带光源、第一光谱分析仪和硫系玻璃材料制成的长周期光纤光栅，所述的长周期光纤光栅的两端分别与所述的宽带光源和所述的第一光谱分析仪相连，所述的长周期光纤光栅由单模硫系玻璃材料光纤经熔融拉锥为锥形硫系光纤并在锥形硫系光纤上经飞秒激光脉冲写入长周期光栅得到。2.根据权利要求1所述的一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于所述的长周期光纤光栅的透射中心波长为1510～1590nm，带隙深度大于8dB。3.根据权利要求1所述的一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于所述的宽带光源的波长范围为800～2000nm，所述的第一光谱分析仪的测量范围为500～2500nm。4.根据权利要求1所述的一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于所述的飞秒激光脉冲的波长为800nm，重复频率为1kHz。5.根据权利要求1所述的一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于所述的硫系玻璃材料为Ge-As-Se硫系玻璃材料、Ge-Sb-Se硫系玻璃材料、As-Se硫系玻璃材料或As-S硫系玻璃材料。6.根据权利要求1所述的一种基于硫系玻璃材料的温度传感装置，其特征在于所述的宽带光源的出射端先后经第一单模光纤跳线、第一法兰盘和第一裸纤适配器与所述的长周期光纤光栅的入射端相连，所述的长周期光纤光栅的出射端先后经第二裸纤适配器、第二法兰盘和第二单模光纤跳线与所述的第一光谱分析仪的入射端相连。7.权利要求1-6中任一项所述的基于硫系玻璃材料的温度传感装置的搭建方法，其特征在于包括以下步骤：(1)锥形硫系光纤的拉制采用熔融拉锥方法，对单模硫系玻璃材料光纤加热，加热温度为硫系玻璃材料的软化温度以上30～80℃，将单模硫系玻璃材料光纤拉制为锥形硫系光纤；(2)长周期光栅的刻写搭建一飞秒激光直写系统，该飞秒激光直写系统包括飞秒激光器、半波片、格兰棱镜、衰减片、电子快门、功率计、第一分束镜、CCD、透镜、双色镜、CCD照明光源、第二分束镜、聚焦物镜、精密移动平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培晴，杨丹丹，朱亮，王磊磊，戴世勋，林常规，王训四，许银生，刘自军，张巍，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33