[发明专利]在线去除铜/碳涂覆光纤的涂覆层的方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤光栅传感技术领域，涉及在耐高温的铜/碳涂覆光纤上制作光纤光栅时，在线去除铜/碳涂覆层的方法。

背景技术

光纤光栅(FBG)传感器因其本质安全、不受电磁干扰、灵敏度高、质量轻、体积小、易于复用、可以组网等优点，在大型建筑监测领域得到了广泛应用。光纤光栅传感器最大技术经济优势在于分布式(多点)传感，可以组网。这样不仅可以减少传感器安装和信号传输线对施工及原结构性能的影响，而且可以增加传感点的密度，与同样传感数量的常规传感器及测量系统相比整体价格低。实际上，大型和复杂结构的监控经常需要大量传感器，例如，飞机结构监控需要近5000个传感器才能有足够的覆盖。因此，在经济、实用的前提条件下，FBG传感网络所能复用的传感器数量就成了研究者追求的目标。

铜/碳涂覆光纤具有耐高温的特性，且具有良好的抗辐射性能，可以满足核电站反应堆外壳结构275℃到345℃的工作温度。在铜/碳涂覆光纤上制作光纤光栅，即可用于核电站或火电站的高温设备的监测。但在铜/碳涂覆光纤上制作光纤光栅时，需要首先去除铜/碳涂覆层，现有的去除铜/碳涂覆光纤的铜/碳涂覆层的方法为采用光纤剥线钳或光纤热剥钳剥除，再用超声波清洗，然后用光纤熔接机熔接。现有的这些方法工艺复杂，效率低，且浪费铜/碳涂覆光纤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线去除铜/碳涂覆光纤的涂覆层的方法，解决现有技术存在的工艺复杂、浪费铜/碳涂覆光纤的问题。

本发明的目的是这样实现的，在线去除上述铜/碳涂覆光纤的涂覆层的方法，为先后用硝酸溶液和氢氧化钠溶液分别腐蚀掉设定长度的铜/碳涂覆光纤上的铜层和碳层。

具体包括

步骤1.去除铜层：将铜/碳涂覆光纤的两端用胶带固定在海绵上，用吸管移取硝酸溶液到铜/碳涂覆层上面，将需要去除的铜涂覆层部分浸泡在硝酸溶液中，重复移取硝酸溶液，直到铜涂覆层完全被腐蚀掉；

步骤2.去除碳层：将需要去除的碳涂覆层的两端的光纤用粘合剂粘在玻璃片上，形成凹槽，凹槽的宽度为要去除的铜涂覆层的长度，在凹槽内盛满氢氧化钠溶液，直到碳层溶解。

上述步骤1中，用10μl吸管移取体积约为2μl硝酸溶液，硝酸溶液的浓度为11mol/L。

上述步骤2中，粘合剂的厚度为50μm。

本发明具有如下有益效果：本发明采用化学方法去除光纤上的铜/碳涂覆层，可在其上面在线刻写光纤光栅，避免了光纤与光纤光栅的熔接，实现了光纤与光纤光栅之间无熔接点，节省了铜/碳涂覆光纤，且方法简单，速度快，效率高。

附图说明

图1为铜/碳涂覆光纤结构示意图；

图2为本发明在线去除铜/碳涂覆光纤的涂覆层的方法中去除铜层示意图；

图3为本发明在线去除铜/碳涂覆光纤的涂覆层的方法中去除碳层示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1，铜/碳涂覆光纤，包括光纤和包层，包层的外面涂覆有碳层和铜层。碳层厚度为1μm，铜层厚度为39μm。包层为纯石英包层。

光纤工作的最高温度可达1050℃,常用的耐高温的聚酰亚胺涂覆光纤价格最便宜，但是它最高可以承受的温度是300℃，在高温情况下会熔化,影响光纤的机械性能。蓝宝石多模光纤由于是多模，与常规单模光纤的连接损耗较大，制作光纤光栅较难，不能作分布式测量，并且价格较贵。综合考虑，本发明选用铜和碳涂覆光纤，铜有更好的抗辐射性。几种光纤的承受温度与价格见下表。

表几种光纤的承受温度与价格