[发明专利]光学应变片

权利要求书

1.用于多轴应变测量的光学应变片(1)，它包括至少两个具有布拉格光栅(5)的进行测量的光波导体段(2，3，4)，这些光波导体段以至少一个预给定的角度(19)相邻地安置在一个载体层(6)上并且由一个公共的馈送波导体(7)馈给光波，其特征在于，所有的波导体段(2，3，4，7)在载体层(6)上直线形地构成，并且，在馈送波导体段(7)与这些进行测量的波导体段(2，3，4)之间安置一个射线扩展元件(8)。

2.如权利要求1所述的光学应变片，其特征在于，所述应变片构造为应变花，它具有两个或三个相邻地且错开角度地安置的进行测量的波导体段(2，3，4)，这些波导体段各包含一个不同光栅周期(A)的布拉格光栅(5)并且在射线扩展元件(8)的前面汇集。

3.如权利要求1或2所述的光学应变片，其特征在于，所述应变花由两个相互间形成90°角的进行测量的波导体段(2，4)组成，或者由三个进行测量的波导体段(2，3，4)组成，其中每两个相邻的波导体段(2，3，4)相互间形成45°的角(19)。

4.如上述权利要求之一所述的光学应变片，其特征在于，所述进行测量的波导体段(2，3，4)由一个公共的馈送波导体(7)馈给光波，在该馈送波导体的端部上安置一个梯度折射率透镜(9)和一个正弦形的透射-相位光栅(10)或者仅一个梯度折射率透镜(9)作为射线扩展元件(8)。

5.如上述权利要求之一所述的光学应变片，其特征在于，所有的直线形的波导体段(2，3，4，7)以及射线扩展元件(8)组合在一个薄的、构造为载体膜的载体层(6)中。

6.如上述权利要求之一所述的光学应变片，其特征在于，所述载体膜(6)由金属、玻璃、陶瓷或硬弹性塑料制成，在其中空出用于容纳波导体段(2，3，4，7)和射线扩展元件(8)的引导通道(11，18)，这些引导通道的横截面圆形、多边形或V形地构成并且具有至少一个直径，该直径相应于具有布拉格光栅(5)的波导体段(2，3，4)的直径。

7.如上述权利要求之一所述的光学应变片，其特征在于，所述进行测量的波导体段(2，3，4)构造为可导光的玻璃纤维并且为了用布拉格光栅(5)测量应变力锁合地压入到或者粘接到引导通道(18)中。

8.如权利要求1至6之一所述的光学应变片，其特征在于，所述进行测量的光导体段(2，3，4)构造为可导光的塑料或可导光的玻璃，其折射率比载体膜(6)的折射率高并且它们固定地铸入或嵌入到引导通道(18)中并且在它们的端部区域中具有一个布拉格光栅(5)。

9.如上述权利要求之一所述的光学应变片，其特征在于，所述载体膜(6)正方形或矩形地构成并且与作为覆盖层(12)的覆盖膜固定连接，其中，覆盖膜(12)至少遮盖具有波导体段(2，3，4，7)和射线扩展元件(8)的引导通道(11，18)。

10.如上述权利要求之一所述的光学应变片，其特征在于，在馈送波导体(7)中在载体膜(6)之外与应变无关地设置一个附加的第四布拉格光栅(13)用于温度补偿。

11.用于制造如上述权利要求1至10之一所述的光学应变片(1)的方法，其特征在于，在裁切成规定面积的载体膜(6)中加工出通过腐蚀方法或机械的去除材料的加工方法加工出至少三个直线形的引导通道(11，18)，将具有压制的布拉格光栅(5)的进行测量的光导体(2，3，4)和一个射线扩展元件(8)以及一个馈送波导体(7)力锁合地和形状结合地固定到这些引导通道中，其中，至少引导通道(11，18)用一个覆盖层(12)密封。