[发明专利]一种用于通信设备的光纤光栅材料复合板的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤技术领域，具体涉及一种用于通信设备的光纤光栅材料复合板的制备方法。

背景技术

光纤光栅传感器作为一种新型的传感器件，具有居多优点：如重量轻、精度高、抗干扰、易成网，实时监测复合材料层合结构的损伤状况和寿命预测。光纤传感技术现已经在民用领域得到了大量应用，部分已经应用到航空、航天结构的研制过程中。将光纤光栅传感器预埋于复合材料层合板中，就可以对层合板进行感知与预测。然而，中温固化复合材料层合板结构，通常要进入热压罐，经过高温高压处理，热压罐中层合板结构的固化温度一般在80℃～120℃，固化压力在1～6个大气压。普通光纤在60℃左右表面的涂覆层就融化了。缺少保护层的光纤光栅很脆，在脱模、运输、加工过程中，轻易就容易断裂。特别是在光纤伸出复合材料层板的位置，由于复合材料层板刚度较大，柔性较小，容易在出口处产生应力集中，所以预埋光纤在复合材料出口处更容易折断。无法将光信号传入到复材结构内部并对复材进行状态和寿命监测。

传统的方法是直接将普通的光纤光栅从复材结构表面或断面引出，因为高温高压，普通光纤光栅表面涂覆层融化，融化涂覆层后的光纤光栅，具有在脱模、运输和加工中容易被折断的缺点；采用将保护套嵌入到复材中，光纤从保护套引出的方法，同样容易引起光纤在脱模、运输和加工中容易被折断。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于通信设备的光纤光栅材料复合板的制备方法，本发明利用高温光纤在高温高压条件下，高温光纤涂覆层保存良好，仍然具有较好的韧性特点，将高温光纤与普通光纤光栅结合，将普通光纤光栅和部分高温光纤预埋于复合板中，能保证光栅传感功能、保证复合板的结构性能的前提下，有效防止光纤在脱模、运输、加工过程中，轻易就容易断裂的缺点，提高预埋光纤光栅的成活率。

本发明提供了如下的技术方案：

一种用于通信设备的光纤光栅材料复合板的制备方法，包括以下步骤：

一、截取一段普通光纤光栅，长度小于成型板长度；

二、再截取2段高温光纤，分别焊接于普通光纤光栅的两端；

三、将焊接好的光纤光栅放置在成型板上，普通光纤光栅的光栅置于两个焊接节点之间；

四、将暴露于成型板外的高温光纤，用脱模薄膜材料包覆，形成复合板；

五、对复合板进行封装、固化成型、脱模；

六、脱模后，即可得到完好的光纤复合板。

优选的，所述步骤二焊接时，首先将高温光纤置于酒精灯上烧烤，去除高温光纤焊接节点处的涂覆层，有利于焊接时的操作简便，节约焊接时间，减少焊接难度。

优选的，所述烧烤时间在20-30min，该时间内可以有效地的将涂覆层去除完全。

优选的，所述步骤二去除涂覆层后用酒精清洗，再与去除涂覆层后的普通光纤光栅焊接。

优选的，所述步骤三两个焊接节点均预埋在成型板中。

优选的，所述步骤三的高温光纤置于成型板外，普通光纤光栅上按照设计需要再铺放浸料。

优选的，所述步骤四脱模薄膜为A4000材料，该材料成本低廉，制备方法简单。

优选的，所述步骤五固化时间在2-3min，该时间内可使得固化完全。

本发明的有益效果是：

本发明的步骤二焊接时，首先将高温光纤置于酒精灯上烧烤，去除高温光纤焊接节点处的涂覆层，有利于焊接时的操作简便，节约焊接时间，减少焊接难度。

本发明利用高温光纤在高温高压条件下，高温光纤涂覆层保存良好，仍然具有较好的韧性特点，将高温光纤与普通光纤光栅结合，将普通光纤光栅和部分高温光纤预埋于复合板中，能保证光栅传感功能、保证复合板的结构性能的前提下，有效防止光纤在脱模、运输、加工过程中，轻易就容易断裂的缺点，提高预埋光纤光栅的成活率。

具体实施方式

实施例1

一种用于通信设备的光纤光栅材料复合板的制备方法，包括以下步骤：

一、截取一段普通光纤光栅，长度小于成型板长度；

二、再截取2段高温光纤，分别焊接于普通光纤光栅的两端；

三、将焊接好的光纤光栅放置在成型板上，普通光纤光栅的光栅置于两个焊接节点之间；

四、将暴露于成型板外的高温光纤，用脱模薄膜材料包覆，形成复合板；

五、对复合板进行封装、固化成型、脱模；

六、脱模后，即可得到完好的光纤复合板。

步骤二焊接时，首先将高温光纤置于酒精灯上烧烤，去除高温光纤焊接节点处的涂覆层，有利于焊接时的操作简便，节约焊接时间，减少焊接难度。