[发明专利]一种基于双毛细玻璃管封装光纤传感器

说明书

本发明公开一种基于双毛细玻璃管封装光纤传感器。所述光纤传感器包括：单模光纤、第一热再生光纤光栅、第二热再生光纤光栅、第一毛细玻璃管和第二毛细玻璃管；第一毛细玻璃管和第二毛细玻璃管均套设在单模光纤的外部，第一毛细玻璃管的一端通过第一高温胶固定于单模光纤上；第二毛细玻璃管的一端通过第二高温胶固定于单模光纤上；第一毛细玻璃管和第二毛细玻璃管之间有预设间距；第一热再生光纤光栅刻写在第一毛细玻璃管和第二毛细玻璃管之间的单模光纤的纤芯上；第二热再生光纤光栅刻写在第二毛细玻璃管内部的单模光纤的纤芯上。本发明提高了第一热再生光纤光栅的应变灵敏度，从而提高了光纤传感器对应变的响应特性，并能实现温度和应变的精确测量。

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，特别是涉及一种基于双毛细玻璃管封装光纤传感器。

背景技术

应变测量是监测结构安全状况的重要手段，不同应用场合和不同材料结构所需的应变分辨率和应变量程不同。对于临近空间高超声速飞行器飞行时的蒙皮受力状况的实时在线监测，需要在高温下实现应变的精确测量，并且应变灵敏度可直接反应并影响应变测量的准确度。

热再生光纤光栅(RegeneratedFiberBragg Grating，简称RFBG)是指通过高温烘烤使种子光栅擦除后重新生长的光纤光栅，是一种新型耐超高温光纤光栅，耐温高达1200℃以上，RFBG在世界范围内得到了广泛的关注。然而，现有技术中RFBG传感器的应变灵敏度在1.0pm/με左右，且对温度的依赖性比较大，无法实现应变的精确测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双毛细玻璃管封装光纤传感器，能够提高第一热再生光纤光栅的应变灵敏度，从而提高了光纤传感器对应变的响应特性，并能实现温度和应变的精确测量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于双毛细玻璃管封装光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器包括：单模光纤、第一热再生光纤光栅、第二热再生光纤光栅、第一毛细玻璃管和第二毛细玻璃管；

所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管均套设在所述单模光纤上；所述第一热再生光纤光栅刻写在所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管之间的单模光纤的纤芯上；所述第一毛细玻璃管距离所述第一热再生光纤光栅较近的一端通过第一高温胶固定于所述单模光纤上；所述第二毛细玻璃管距离所述第一热再生光纤光栅较近的一端通过第二高温胶固定于所述单模光纤上；所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管之间有预设间距；

所述第二热再生光纤光栅刻写在所述第二毛细玻璃管内部的单模光纤的纤芯上。

优选地，所述第一热再生光纤光栅是刻写在所述单模光纤上的第一种子光栅经过热重生得到的光栅，所述第二热再生光纤光栅是刻写在所述单模光纤上的第二种子光栅经过热重生得到的光栅。

优选地，所述第一种子光栅的栅区长度与所述第二种子光栅的栅区长度相同；所述第一种子光栅的中心波长大于所述第二种子光栅的中心波长。

优选地，所述第一种子光栅和所述第二种子光栅使用同一种刻写方式刻写在所述单模光纤的纤芯上。

优选地，所述第一高温胶和所述第二高温胶均为高温陶瓷胶。

优选地，所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管之间的预设间距为10～30mm。

优选地，所述第一毛细玻璃管和所述第二毛细玻璃管的内径均大于250μm，外径均小于500μm。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：