[发明专利]基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，包括光纤布拉格光栅对，其尾纤为单模光纤，其中一个光纤布拉格光栅的外表面涂覆聚酰亚胺涂层，所述聚酰亚胺涂层含有氯化锂和热固性聚酰亚胺。

2.根据权利要求1所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，每个光纤布拉格光栅的栅区长度为2~10mm，栅区间隔10~30mm。

3.根据权利要求1所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，所述聚酰亚胺涂层的厚度为10~25μm。

4.根据权利要求1所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，所述聚酰亚胺涂层通过提拉镀膜和加热固化的方式均匀镀制在布拉格光栅外表面。

5.根据权利要求1所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，光纤布拉格光栅对的两个光栅具有不同的波长。

6.根据权利要求1所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，所述聚酰亚胺涂层为将高纯度的氯化锂LiCl参入聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸PAA中制成，质量比LiCl:PAA为0.001~0.01。

7.根据权利要求1所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器，其特征在于，所述布拉格光栅对中的两个光栅通过串联或并联的方式组成波分复用式传感网络，波长容量为2~500个。

8.一种基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.将去涂覆层处理后的光栅通过食人鱼溶液进行处理，该食人鱼溶液中浓硫酸和双氧水的体积比为3:1；

S2. 经S1处理后的光栅浸入硅烷偶联剂溶液中处理，硅烷偶联剂溶液中硅烷偶联剂与无水乙醇以体积比为7:3；

S3. 经S2处理的光栅通过管状容器浸入氯化锂掺杂的聚酰胺酸溶液中，氯化锂与聚酰胺酸的质量比为0.001~0.01；

S4. 光栅一端固定于浸渍提拉镀膜机，通过在竖直方向浸渍提拉镀膜的方式将溶液镀制在光栅外表面；

S5. 光栅提拉至最高点的停留期间，通过加热筒进行热预固化；

S6. 从容器上端取出光栅，栅区悬空固定，经高温炉热固化处理。

9.根据权利要求8所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器的制备方法，其特征在于，提拉镀膜的上升速度为100~250μm/s。

10.根据权利要求8所述的基于氯化锂掺杂聚酰亚胺的光纤湿度传感器的制备方法，其特征在于，固定光栅的热固化夹具为U型，预固化温度为150~200℃，固化温度为180℃。