[发明专利]一种耐高温光纤温度传感器

权利要求书

1.一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：包括光源(1)、分光路器(2)、参考光路(3)、敏感光路(4)、光功率计(5)、数据处理和存储装置(6)；所述参考光路(3)、敏感光路(4)并联，其一端与分光路器(2)、光源(1)依次连接，另一端与光功率计(5)、数据处理和存储装置(6)依次连接；参考光路(3)和敏感光路(4)均为敏感光纤。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：所述敏感光纤为耐高温包层多掺杂蓝宝石晶体材料，其包括多掺杂蓝宝石光纤纤芯以及包覆于多掺杂蓝宝石光纤纤芯外的包层材料；所述包层材料为掺杂多晶氧化铝和Er³⁺的多组分磷酸盐玻璃，所述多掺杂蓝宝石光纤纤芯材料为多掺杂蓝宝石激光晶体材料，所述多掺杂蓝宝石激光晶体为Eu⁴⁺/Lu³⁺/Tb³⁺/Ti³⁺:Al₂O₃。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：Eu⁴⁺、Lu³⁺、Tb³⁺的摩尔比为(2-4)：(1-3)：1。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：所述Eu⁴⁺、Lu³⁺、Tb³⁺的总摩尔数与Ti³⁺:Al₂O₃摩尔数之比为(1-5)：100。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：所述多组分磷酸盐玻璃中，多晶氧化铝的掺量为5-15重量份，Er³⁺的掺量为0.5-1.5重量份，以重量份计。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：所述多组分磷酸盐玻璃组成为：P₂O₅：45～65重量份；K₂O：10～20重量份；BaO：5～10重量份；Al₂O₃：10～20重量份。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：所述耐高温包层多掺杂蓝宝石晶体材料的制备方法，利用晶体纤维及其包层同步制备设备制得，包括以下步骤：

(1)在下坩埚内装入晶体光纤原料，在上坩埚内装入包层原料；加热下坩埚和上坩埚；

(2)待晶体光纤原料和包层原料融化后在包层柱顶部种籽晶，由于毛细管作用，下坩埚内的晶体光纤原料熔体通过晶体光纤供料成形管达到包层柱顶，籽晶先接触到晶体光纤供料成形管内的晶体光纤原料熔体，开始放肩；

(3)晶体不断生长，由于毛细管作用，上坩埚内的包层原料熔体通过包层供料成形管达到包层柱顶，至晶体接触到包层供料成形管内的包层原料熔体，包层供料成形管内的包层原料熔体附着在光纤晶体外壁生长；从而光纤晶体和包层材料同步生长。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温光纤温度传感器，其特征在于：所述晶体纤维及其包层同步制备设备，包括下坩埚(1)、上坩埚(2)、坩埚支撑柱(3)、包层柱(4)；所述上坩埚(2)位于下坩埚(1)顶部且下坩埚(1)和上坩埚(2)之间通过坩埚支撑柱(3)连接；所述包层柱(4)一端位于下坩埚(1)内，且竖直穿过上坩埚(2)，另一端位于上坩埚(2)上方；所述包层柱(4)内设有晶体光纤供料成形管(5)和包层供料成形管(6)，所述包层供料成形管(6)为环形管道且环设于晶体光纤供料成形管(5)外。