本发明专利技术公开了一种单晶光纤荧光温度传感器探头及其制备方法，属光纤温度传感器领域。本发明专利技术单晶光纤荧光温度传感器探头由单晶光纤与荧光光纤探头直接生长为一体。本发明专利技术用激光加热基座法制备得到耐高温氧化物单晶光纤与温度敏感荧光材料一体连接的单晶光纤荧光温度传感器探头，无光学胶粘剂和探头固定外套，在连接处无光学端面反射等损耗，整体结构具有耐高温、探头热响应快等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于光纤温度传感器领域。
技术介绍
在工业生产和科研中为了保证产品质量和设备的安全运行往往需要对温度 、压力等参数进行精确测量和控制。但普通的热电偶等测温传感器难以使用于强电磁干扰下的温度测量。光纤传感器本质上具有抗电磁干扰等重要的性能，因此非常适合各种强电磁干扰条件下的参数测量。荧光型光纤温度传感器的基本工作原理为在一定条件下，荧光发射体的荧光强度 、荧光寿命、荧光发射光谱强度比例变化与所处环境温度相关，通过检测荧光发射体的荧光强度、荧光寿命与荧光光谱强度比例的变化等可知荧光发射体所处环境温度。因此各种荧光材料可应用于温度等参数传感测量。通常荧光型光纤温度传感器的基本结构为作为传感元件的荧光发射体置于传导用Y型石英光纤的端部，从Y型传导光纤一端导入的脉冲激发光使荧光发射体产生荧光发射，该荧光信号由Y型光纤另一端导出，由光电探测器接收并放大后由信号处理电路得到其荧光信号。根据荧光信号与温度的对应关系，即可得到作为传感头的荧光发射体处的工作温度。一般要求作为传感用的荧光发射体具有以下条件具备良好的物理化学性能、易于实现在合适波段上的强荧光发射、确定的荧光温度特性等。目前用作温度传感用荧光发射体的主要有各类单晶体，如红宝石(Cr3+:A1203)、钇铝石榴石(Nd3+ = YAG)和荧光玻璃等。一般来说温度对荧光发射体的荧光强度、荧光寿命、荧光发射光谱比例都有一定的影响，因此可以分别制成基于荧光强度、荧光寿命或荧光光谱比例等的荧光温度传感系统。但是普通的基于石英光纤的荧光温度传感头，需要使用将光纤与荧光材料连接的固定装置，在连接处存在光学端面反射等损耗，此外，受石英光纤本身工作温度和机械强度等限制，难以在更高温度下使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是该单晶光纤荧光温度传感器探头由单晶光纤与荧光光纤探头直接生长为一体。进一步地，本专利技术所述单晶光纤荧光温度传感器探头，其特征在于所述单晶光纤的材料为Al2O3或Y3Al5O1215本专利技术单晶光纤荧光温度传感器探头的制备方法如下使用附着方法在清洁的单晶源棒一端附上一层荧光氧化物，接着将附着了荧光氧化物的单晶源棒安装到激光加热基座法生长装置的源棒夹具中，并将单晶光纤籽晶安装到激光加热基座法生长装置的籽晶夹具中；将两束CO2激光束聚焦到单晶源棒的顶端，待单晶源棒的顶端熔化形成稳定熔区后，将所述籽晶夹具中的单晶光纤籽晶点入单晶源棒顶端的所述熔区而形成单晶光纤生长熔区；接着将单晶光纤籽晶以提拉速度&向上提拉，同时将单晶源棒以馈送速度Ks向上馈送， 从而生长出单晶光纤，单晶光纤提拉速度&与单晶源棒馈送速度Ks满足以下关系权利要求1.一种单晶光纤荧光温度传感器探头，其特征在于由单晶光纤(1)与荧光光纤探头(2)直接生长为一体。2.根据权利要求1所述的单晶光纤荧光温度传感器探头，其特征在于所述单晶光纤(1)的材料为Al2O3 或 Y3Al5O12153.—种权利要求1或2的单晶光纤荧光温度传感器探头的制备方法，其特征在于使用附着方法在清洁的单晶源棒(5)—端附上一层荧光氧化物(6)，接着将附着了荧光氧化物(6)的单晶源棒(5)安装到激光加热基座法生长装置的源棒夹具中，并将单晶光纤籽晶(3)安装到激光加热基座法生长装置的籽晶夹具中；将两束CO2激光束聚焦到单晶源棒(5) 的顶端，待单晶源棒(5)的顶端熔化形成稳定熔区后，将所述籽晶夹具中的单晶光纤籽晶 (3)下降点入到单晶源棒顶端的所述熔区而形成单晶光纤生长熔区(4);接着将单晶光纤籽晶(3)以提拉速度Vf向上提拉，同时将单晶源棒(5)以馈送速度Vs向上馈送，从而生长出单晶光纤，单晶光纤提拉速度&与单晶源棒馈送速度Ks满足以下关系[VDf = H-x￡),J F>式中，凡、久分别为生长出的单晶光纤直径和单晶源棒直径；当单晶源棒上附着的荧光氧化物(6)馈送进入到单晶光纤生长熔区(4)后，生长出的单晶光纤掺入了用于荧光温度传感的荧光离子而在单晶光纤上生长出荧光光纤探头(2)，得到所述单晶光纤荧光温度传感器探头。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是所述单晶光纤(1)的直径为IOOym 1000 μ HIo5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是所述荧光氧化物(6)为过渡离子氧化物或稀土离子氧化物。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是所述附着方法为涂敷或蒸镀。全文摘要本专利技术公开了，属光纤温度传感器领域。本专利技术单晶光纤荧光温度传感器探头由单晶光纤与荧光光纤探头直接生长为一体。本专利技术用激光加热基座法制备得到耐高温氧化物单晶光纤与温度敏感荧光材料一体连接的单晶光纤荧光温度传感器探头，无光学胶粘剂和探头固定外套，在连接处无光学端面反射等损耗，整体结构具有耐高温、探头热响应快等优点。文档编号G01K11/32GK102297733SQ20111013941公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日专利技术者叶林华, 吴月霞, 邓湘元 申请人:浙江大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种单晶光纤荧光温度传感器探头，其特征在于：由单晶光纤（１）与荧光光纤探头（２）直接生长为一体。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶林华，吴月霞，邓湘元，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86
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