[实用新型]一种基于毛细玻璃管封装的干涉型光纤温度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种长周期光纤光栅干涉型温度传感器，尤其是一种基于毛细玻璃管封装的干涉型光纤温度传感器。

背景技术

近年来，光纤温度传感器因其抗电磁干扰能力强，体积小，响应速度快，以及能在恶劣环境下工作和方便远程监控遥感测量的优点，而受到广泛研究。

各种结构和制造技术已被应用于构建不同类型的光纤温度传感器，现有的光纤温度传感器主要包括两种：光强调制型和波长调制型。前者，对光源的光强稳定性要求较高，通常需采用参考光路的方式来补偿光源不稳定因素的影响，而这必然增加了系统的复杂性；后者通过检测特定输出光波长的变化解调待测物体的温度，降低了对光源光强稳定性的要求，具有测量系统稳定、重复性好的优势。

目前已经有几种比较成熟的光纤温度传感器，例如：分布式光纤温度传感器属于接触式功能型温度传感器。当激光脉冲在光纤中传输时，会产生瑞利散射，布里渊散射以及拉曼散射现象，因此分布式温度传感器主要有基于瑞利散射，布里渊散射，拉曼散射三种现象的分布式温度传感器，目前分布式光纤温度传感器主要是基于拉曼散射效应及光时域反射计技术来实现温度测量。分布式光纤温度传感器灵敏度很高且测温范围广，但其制作成本非常高。另外一种就是光纤荧光温度传感器，它是将一束光照射在荧光物质上，使之受激产生发光现象，通过检测荧光强度或荧光寿命来确定环境的温度。光纤荧光温度传感器具有灵敏度高，寿命长，适应性强等优点，但是其制作工艺复杂且制作成本较高。最近，一种基于选择性渗透的光子晶体光纤温度传感器，向光子晶体光纤的某个或某几个微孔中注入高热光系数的液体，这类传感器具有超高的温度灵敏性，在一定范围内甚至达到54.3nm/℃。然而这种传感器的量程较窄，且制造工艺复杂，如需要应用到飞秒激光微加工等，其使用受到限制。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决当前光纤温度传感器存在制作工艺复杂、成本高、灵敏度低或量程小等问题，为此提供一种基于毛细玻璃管封装的干涉型光纤温度传感器。

本实用新型的具体方案是：一种基于毛细玻璃管封装的干涉型光纤温度传感器，其特征是：包括两个同轴布置的单模光纤、一个长周期光纤光栅和一个毛细玻璃管；两个单模光纤分别作为光源输入端和输出端，长周期光纤光栅错位熔接在两个单模光纤之间，以构成光纤干涉仪；毛细玻璃管套装在光纤干涉仪上，并且毛细玻璃管的两端分别通过密封胶与两个单模光纤密封为一体，在毛细玻璃管内封装有温度敏感性液体。

本实用新型中所述长周期光纤光栅的纤芯与两个单模光纤的纤芯错位的长度为2-4μm。

本实用新型中所述长周期光纤光栅由单模光纤在剥去涂覆层后，利用高频CO₂激光器直接刻写制备而成，并且其光栅周期为596μm,光栅条纹数为42个，光栅长度为25mm。

本实用新型中所述温度敏感性液体为异丙醇或酒精，密封胶为AB胶。