[发明专利]用于高温应变测量的FP与Ⅱ型FBG复合传感器

权利要求书

1.一种用于高温应变测量的FP与Ⅱ型FBG复合传感器，其中所述复合传感器包括，第一FBG光纤，第二光纤，纯石英毛细管，陶瓷胶；

所述复合传感器的制作方法包括以下步骤：

1)将刻写的第一FBG光纤光栅穿入纯石英毛细管；

2)将距离所述第一FBG栅区5mm的位置处切掉光纤，并将第一FBG固定于石英毛细管中央；

3)将一段端面平整的第二光纤穿入石英毛细管的另外一侧，与第一FBG端光纤形成FP复合传感器；

4)通过高温应变测量系统观察所述FP复合传感器的反射谱，调整第一FBG光纤和第二光纤位置至最优位置；

5)将陶瓷胶涂覆于第一FBG光纤、第二光纤和石英毛细管中，并进行固化。

2.根据权利要求1所述的复合传感器，其特征在于，步骤5)所述的陶瓷胶固化的步骤包括：常温固化10小时后，93.3℃固化3小时，121.1℃固化3小时。

3.根据权利要求1所述的复合传感其，其特征在于，步骤4)所述的高温应变测量系统包括依次连接的宽带光源，环形器，FP复合传感器，光谱仪。

4.根据权利要求1所述的复合传感器，其特征在于，所述第一FBG光纤为入射光纤，所述第二光纤为反射光纤，其中所述第一FBG光纤为Ⅱ型FBG。

5.根据权利要求1所述的复合传感器，其特征在于，所述第一FBG光纤光栅通过红外飞秒激光进行刻写。

6.根据权利要求1所述的复合传感器，其特征在于，复合传感器在高温应变测量时，温度变化量和热应力满足下式：

在进行温度测量时，光纤光栅测量出的温度变化为：

ΔT=ΔλB(α+ξ)λB---(1)]]>

其中Δλ_B为解调仪解调出的中心波长变化量，α为第一FBG的热膨胀系数，ξ为热光系数，λ_B为第一FBG的布拉格中心波长；

在进行应变测量时，其中：

被测物的热应变ε_thermal＝α_object×ΔT (2)

其中α_object为被测物的热膨胀系数，ΔT为第一FBG所测得的温度变化。