[发明专利]一种双锥形聚合物光纤探头及其制备方法和温度传感器

权利要求书

1.一种双锥形聚合物光纤探头，其特征在于，包括光纤内核和光纤外被(3)，光纤内核由纤芯(1)和外包层(2)组成；

在光纤探头的任意一段上，纤芯(1)的两端为圆柱状区段，中部为双锥形耦合区段，该双锥形耦合区段由双锥形结构区(4)和包覆于双锥形结构区(4)外的温度敏感材料层(5)构成，双锥形结构区(4)中间细两端粗且对称布置；双锥形结构区(4)与温度敏感材料层(5)相配合形成圆柱状结构，该圆柱状结构与纤芯(1)两端的圆柱状区段半径相同。

2.根据权利要求1所述的双锥形聚合物光纤探头，其特征在于，在光纤外被(3)外还包覆有铠装保护层(6)，该铠装保护层(6)的包覆区域包括纤芯(1)中部的双锥形耦合区段和纤芯(1)两端的圆柱状区段。

3.根据权利要求1所述的双锥形聚合物光纤探头，其特征在于，双锥形结构区中部锥区的最小半径为r0，纤芯(1)的半径为r1，且r0为r1的0.2～0.9倍。

4.根据权利要求1所述的双锥形聚合物光纤探头，其特征在于，双锥形耦合区段的长度为10～100mm。

5.一种双锥形聚合物光纤探头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)光线探头包括光纤内核和光纤外被(3)，光纤内核由纤芯(1)和外包层(2)组成；选择光纤探头上任意一段，用剥线钳去除光纤外被(3)；

2)将去除光纤外被(3)后裸露的纤芯(1)表面用砂纸边旋转边打磨直至形成中间细两端粗且对称的双锥形结构区(4)；

3)在双锥形结构区(4)外敷上温度敏感材料层(5)，使双锥形结构区(4)与温度敏感材料层(5)相配合形成圆柱状结构，该圆柱状结构与纤芯(1)两端的圆柱状区段半径相同。

6.根据权利要求5所述的双锥形聚合物光纤探头的制备方法，其特征在于，还包括在光纤外被(3)的外部包覆铠装保护层(6)，该铠装保护层(6)包覆区域包括纤芯(1)中部的双锥形耦合区段和纤芯(1)两端的圆柱状区段。

7.根据权利要求5所述的双锥形聚合物光纤探头的制备方法，其特征在于，步骤2)制备双锥形结构区(4)时，使用游标卡尺进行实时量测，打磨尺寸满足目标半径尺寸，双锥形耦合区段中部锥区的最小半径为r0，纤芯(1)的半径为r1，r0为r1的0.2～0.9倍。

8.一种温度传感器，其特征在于，包括斩波器(8)、双锥形聚合物光纤探头(9)、锁相放大器(10)、调制器(11)、光电探测器(12)及电脑终端(13)；

斩波器(8)设置在双锥形聚合物光纤探头(9)的入射光光路上，光源通过双锥形聚合物光纤探头(9)后，将信号传给锁相放大器(10)，信号放大后再经光电探测器(12)储存于电脑终端(13)中，斩波器(8)和光电探测器(12)通过调制器(11)相连；

所述双锥形聚合物光纤探头(9)，包括光纤内核和光纤外被(3)，光纤内核由纤芯(1)和外包层(2)组成；在光纤探头的任意一段上，纤芯(1)的两端为圆柱状区段，中部为双锥形耦合区段，该双锥形耦合区段由中间细两端粗且对称布置的双锥形结构区(4)和包覆于双锥形结构区(4)外的温度敏感材料层(5)构成，双锥形结构区(4)与温度敏感材料层(5)相配合形成圆柱状结构，该圆柱状结构与纤芯(1)两端的圆柱状区段半径相同。

9.根据权利要求8所述的温度传感器，其特征在于，在纤芯的外部还包覆铠装保护层(6)，该铠装保护层(6)包覆区域包括纤芯(1)中部的双锥形耦合区段和纤芯(1)两端的圆柱状区段。

10.根据权利要求8所述的温度传感器，其特征在于，若双锥形耦合区段中部锥区的最小半径为r0，纤芯(1)的半径为r1，则r0为r1的0.2～0.9倍；双锥形耦合区段的长度为10～100mm。