[发明专利]一种双参数测量光纤传感器的制作方法及测试方法

说明书

本发明公开了双参数测量光纤传感器的制作方法及测试方法，其中，双参数测量光纤传感器由一个空气泡和一段空心光纤熔接而成，空气泡作为法布里‑珀罗干涉仪，空心光纤用作反谐振反射光波导。本发明的双参数测量光纤传感器，可以实现对弯曲和横向压力的测量。通过解调法布里‑珀罗干涉仪的反射谱，可以实现对横向压力的测量。通过解调用于曲率感测的ARROW倾角的强度变化，可以实现曲率测量。此混合结构紧凑，成本低，制作过程简单，而且可以解决多参数测量过程中的串扰问题，有利于实际应用。

技术领域

本发明属于传感技术领域，尤其涉及一种双参数测量光纤传感器的制作方法及测试方法。

背景技术

基于光纤传感器的多参数测量由于其灵敏度高、结构紧凑、抗电磁干扰、设计成本低、复用能力强等优点，已在折射率、应变、温度、曲率检测等领域得到了广泛的应用。

目前已报道的多参数测量光纤传感器多是双参数测量，比如基于双腔法布里-珀罗干涉仪实现温度和应变的双参数测量；基于双腔法布里-珀罗干涉仪实现横向压力和应变的测量；基于蓝宝石光纤布拉格光栅实现高温和应变同时测量；基于光纤法布里-珀罗和马赫-曾德尔混合结构实现横向压力和折射率双参数测量等。在文献调研中，横向压力和曲率的实验测量涉及较少，所用于测量的，要么是特种光纤或特殊结构，要么是两种干涉仪的混合结构，这都加大了传感器的制作难度和成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种具有横向压力和曲率测量功能的双参数测量光纤传感器的制作方法及测试方法。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种双参数测量光纤传感器的制作方法，其中：双参数测量光纤传感器由一个空气泡和一段空心光纤熔接而成，空气泡作为法布里-珀罗干涉仪，空心光纤用作反谐振反射光波导，空气泡熔接在空心光纤一端，空气泡和空心光纤的另一端各接一单模光纤，双参数测量光纤传感器的具体制作方法包括以下步骤：

步骤一、先将一段端面平整的单模光纤与一段空芯光纤熔接，在工业显微镜的帮助下找到熔接点，利用光纤切割刀将空芯光纤切割，使其与要制作的空气泡尺寸大小相适应，且保证切割端平整；

步骤二、将空心光纤切割端移至光纤熔接机，光纤熔接机对空心光纤电弧放电，使空心光纤鼓起形成空气泡结构；

步骤三、将另一段端面平整的空芯硅管光纤连接到空气泡结构上，利用光纤切割刀将空芯硅管光纤切割成预设长度；

步骤四、在空芯硅管光纤尾端熔接上单模光纤；

步骤一中，利用光纤切割刀将空芯光纤切割成200μm长；

步骤二中，光纤熔接机对空心光纤电弧放电的电弧强度为70 bit，电弧放电时间为2000 ms；

步骤三中，利用光纤切割刀将空芯硅管光纤切割成7-9mm长。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：