[发明专利]FBG传感头及其制备方法、使用FBG传感头的多参量传感器

权利要求书

1.一种FBG传感头，其特征在于该FBG传感头为一段整体呈双锥型结构的光纤布拉格光栅。

2.根据权利要求1所述的FBG传感头，其特征在于所述的光纤布拉格光栅的中间部分为完全腐蚀后形成的锥腰区、两端端缘部分分别为未腐蚀的标准光栅区、位于所述的锥腰区与所述的标准光栅区之间的部分为渐变腐蚀形成的过渡区。

3.一种FBG传感头的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

①截取一段普通单模光纤；

②将截取的普通单模光纤制备成稳定性好的光纤布拉格光栅；

③将步骤②制备得到的光纤布拉格光栅的中间部分放入装有腐蚀溶液的容器中，使光纤布拉格光栅的中间部分完全腐蚀且两端部分渐变腐蚀，得到整体呈双锥型结构的光纤布拉格光栅，再将整体呈双锥型结构的光纤布拉格光栅放入去离子水中漂洗，并晒干，作为FBG传感头。

4.根据权利要求3所述的FBG传感头的制备方法，其特征在于所述的步骤①中的截取的普通单模光纤的长度为80～120厘米、纤芯直径为8.2微米、包层直径为125微米。

5.根据权利要求3所述的FBG传感头的制备方法，其特征在于所述的步骤②的具体过程为：使截取的普通单模光纤在压力为1400～1600psi的气压环境下经过两周时间的载氢；然后采用准分子激光器，并利用相位掩膜法将载氢后的普通单模光纤制备成光纤布拉格光栅；再利用温控箱在90～110℃下对制备成的光纤布拉格光栅进行退火处理，得到稳定性好的光纤布拉格光栅。

6.根据权利要求5所述的FBG传感头的制备方法，其特征在于所述的准分子激光器发射的激光的波长为248纳米、最大脉冲能量为150毫焦。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的FBG传感头的制备方法，其特征在于所述的步骤③中的腐蚀溶液由浓度为40%的氢氟酸和纯净水按体积比为1：2配比得到。

8.一种使用FBG传感头的多参量传感器，其特征在于包括SLED宽带光源、用于防止光返回至所述的SLED宽带光源的隔离器、全光纤耦合器、FBG传感头和光谱仪，所述的SLED宽带光源的输出光纤端头与所述的隔离器的第一个光纤端头连接，所述的隔离器的第二个光纤端头与所述的全光纤耦合器的第一个光纤端头连接，所述的全光纤耦合器的第二个光纤端头与所述的FBG传感头的其中一个光纤端头连接，所述的全光纤耦合器的第三个光纤端头与所述的光谱仪的输入光纤端头连接，所述的FBG传感头为一段整体呈双锥型结构的光纤布拉格光栅。

9.根据权利要求8所述的使用FBG传感头的多参量传感器，其特征在于所述的全光纤耦合器的第四个光纤端头浸入光纤匹配液中以防止光返回。

10.根据权利要求8或9所述的使用FBG传感头的多参量传感器，其特征在于所述的光纤布拉格光栅的中间部分为完全腐蚀后形成的锥腰区、两端端缘部分分别为未腐蚀的标准光栅区、位于所述的锥腰区与所述的标准光栅区之间的部分为渐变腐蚀形成的过渡区。