光纤光栅温度增敏传感器新设计方法和制作工艺技术

本发明专利技术提供的是一种光纤光栅温度增敏传感器新设计方法和制作工艺。该传感器采用双金属结构，但有别于现今的双金属结构中光纤光栅温度增敏的方法。该设计不是采用现今的大热膨胀系数材料作为基底的温度增敏方法，而是用小热膨胀系数材料作为基底，同样达到了温度增敏的目的。这种设计有两个主要优点：１．解决了高分辨率温度传感器在高温下无法保存，运输的难题。２．减小了因为金属的惯性对传感器响应速度所造成的影响，提高了传感器的响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤传感器，尤其是双金属光纤光栅温度增敏传感器设计方法和制作工艺。
技术介绍
光纤光栅具有许多其它传感器无法比拟的优点全光测量，在监测现场无电气设备，不受电磁及核辐射干扰；零点无漂移，长期稳定；以反射光的中心波长表征被测量，不受光源功率波动、光纤微弯效应及耦合损耗等因素的影响；绝对量测量，系统安装及长期使用过程中无需定标；使用寿命长等等。 然而，光纤光栅增敏技术一直进展缓慢。在度过了直接将FBG粘贴在大膨胀系数进行温度增敏的阶段后，近期，研究人员通过双金属实现温敏，效果明显。但是，因为增敏金属的引入，使得传感器质量变大，惯性加大，对温度的响应速度降低。 另外，当分辨率很高时，传感器在保存和运输途中就遇到了困难。当分辨率增加至0.001℃/pm，普通光栅的量程仅有4-6℃。若待测温度在10℃左右(地下水的温度，其年变化范围在1℃以内)，则传感器的最高承受温度不超过16℃，这使传感器的保存和运输变得很困难。
技术实现思路
本专利技术提供的是一种光纤光栅温度增敏传感器新设计方法和制作工艺。该传感器采用双金属结构，但有别于现今的双金属结构中光纤光栅温度增敏的方法。该本文档来自技高网...

【技术保护点】
光纤光栅温度增敏传感器新设计方法，其特征为：以温度增敏为目的，采用小热膨胀系数材料作为基底，大热膨胀系数材料固定在其上。把大热膨胀系数材料的一端和低热膨胀系数金属的一端固定在一起。在它们的另一端，低热膨胀系数材料略长于高热膨胀系数材料，把光纤光栅的两端分别与低热膨胀系数材料和高热膨胀系数材料固定。当温度升高时，大热膨胀系数材料的长度变长，栅区长度减小，光栅所测波长减小；同理，当温度降低时，光栅所测波长升高。因此，该传感器就可以通过波长的变化量反映温度的变化情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李阔，叶晓平，周振安，刘爱春，荣宁，王永根，
申请(专利权)人：中国地震局地壳应力研究所，北京品傲光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]