[发明专利]一种折射率温度同时测量的光纤传感器及制备方法

权利要求书

1.一种折射率温度同时测量的光纤传感器，其特征在于：包括双包层光纤、输入光纤和输出光纤，输入光纤和输出光纤分别与双包层光纤两端焊接连接；所述双包层光纤由外至内依次为高折射率包层、低折射率包层和纤芯，双包层光纤端面具有高-低-高折射率分布，将双包层光纤中部通过熔融拉锥技术制成锥形光纤，锥形光纤表面沉积一层金膜且金膜厚度满足产生SPR现象；锥形光纤外层高折射率包层通道产生SPR现象，内层高折射率纤芯通道产生模间干涉；当光源信号由输入光纤经过焊点后分成两部分，一部分沿外层高折射率包层通道传输，并经过SPR传感区域，当传输模式满足共振条件时，产生SPR现象，用于外界折射率测量；另一部分沿内层高折射率纤芯通道传输，经过锥形光纤由聚焦效应产生模间干涉，用于外界温度测量；所述光纤传感器的制备方法包括：

步骤1：截取一段双包层光纤去除涂覆层，保留长度为2厘米，并于其两端焊接纤芯直径105微米的阶跃多模光纤作为输入光纤和输出光纤；

步骤2：将输入光纤一端与光源连接，将输出光纤与光谱仪连接，采集实时光谱；

步骤3：打开光纤熔融拉锥设备，使用夹具固定光纤，将氢氧焰缓慢移动至双包层光纤上方，待光纤加热至熔融状态，启动控制程序，缓慢拉伸光纤；

步骤4：将锥形光纤拉长至5mm，观察光谱仪输出信号，出现干涉谱线，结束拉锥过程,锥形光纤束腰区直径为30微米；

步骤5：将拉锥后的光纤固定在载玻片上，打开离子溅射仪，将光纤置于密闭气室中，调整光纤位置，打开气泵抽真空，调整气室内真空度、电流和沉积时间，使金膜沉积于锥形光纤表面，形成SPR传感区域。

2.根据权利要求1所述的一种折射率温度同时测量的光纤传感器，其特征在于：输入光纤采用阶跃多模光纤，采用对芯焊接。

3.根据权利要求1所述的一种折射率温度同时测量的光纤传感器，其特征在于：输入光纤为双芯光纤，采用错芯焊接。

4.根据权利要求1所述的一种折射率温度同时测量的光纤传感器，其特征在于：输入光纤为同轴双波导光纤，采用对芯焊接。