[发明专利]双动态嵌套式光纤空间曲率传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种双动态嵌套式光纤空间曲率传感器，其特征在于，包括：

双动态弹性复合基体，所述双动态弹性复合基体包括空心的内层弹性基体和外层弹性基体，所述外层弹性基体套设在所述内层弹性基体的外侧，所述内层弹性基体和所述外层弹性基体的外圆周边缘均设有凹槽；其中，所述内层弹性基体的外径为14~20mm，所述内层弹性基体沿径向方向最薄处的厚度h为3~6mm；所述外层弹性基体的外径为24~30mm，所述外层弹性基体沿径向方向最薄处的厚度f为4~8mm；

第一固定头，所述第一固定头设在所述双动态弹性复合基体的一端，用于固定所述双动态弹性复合基体，所述第一固定头上设有所述双动态弹性复合基体相对应的槽位；

第二固定头，所述第二固定头设在所述双动态弹性复合基体的另一端，用于固定所述双动态弹性复合基体，所述第二固定头上设有所述双动态弹性复合基体相对应的槽位；

光纤光栅，所述光纤光栅设在所述凹槽内，且所述光纤光栅分别紧贴着所述内层弹性基体和所述外层弹性基体设置，所述光纤光栅穿过所述第二固定头，连接至光栅解调仪；

抗拉绳，所述抗拉绳通过空心贯穿所述内层弹性基体，用于布放和回收传感器；

所述第二固定头包括I-固定头和II-固定头，所述I-固定头和所述II-固定头通过螺纹连接，所述I-固定头上设有多个I-光纤出孔，所述多个I-光纤出孔与所述凹槽内设置的所述光纤光栅的位置相对应；所述II-固定头上设有一个II-光纤出孔，所述光纤光栅从所述I-光纤出孔穿出后汇集于所述II-光纤出孔，且从所述II-光纤出孔穿出。

2.根据权利要求1所述的双动态嵌套式光纤空间曲率传感器，其特征在于，设在所述内层弹性基体上的凹槽的个数为3-4个，多个所述凹槽沿所述内层弹性基体的外圆周方向等间距分布。

3.根据权利要求1所述的双动态嵌套式光纤空间曲率传感器，其特征在于，设在所述外层弹性基体上的凹槽的个数为3-4个，多个所述凹槽沿所述外层弹性基体的外圆周方向等间距分布。

4.根据权利要求1-3任一项所述的双动态嵌套式光纤空间曲率传感器，其特征在于，

还包括：保护管，所述保护管套设在所述外层弹性基体的外侧，用于保护所述外层弹性基体。

5.根据权利要求1-3任一项所述的双动态嵌套式光纤空间曲率传感器，其特征在于，

还包括：套管，所述套管设在穿出所述第二固定头的所述光纤光栅的外侧，用于保护所述光纤光栅。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述的双动态嵌套式光纤空间曲率传感器的方法，其特征在于，包括：

（1）将处于拉直状态的光纤光栅固定在内层弹性基体的凹槽内，将处于拉直状态的光纤光栅固定在所述外层弹性基体的凹槽内，将所述外层弹性基体套设在所述内层弹性基体的外侧，以便得到双动态弹性复合基体；

（2）将抗拉绳依次穿过第一固定头、所述内层弹性基体和第二固定头，且分别与所述第一固定头和所述第二固定头固定；

（3）将所述双动态弹性复合基体的一端嵌入所述第一固定头对应槽位，所述光纤光栅的尾纤穿过所述第二固定头，将所述双动态弹性复合基体的另一端嵌入所述第二固定头对应槽位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

（4）将保护管套设在所述外层弹性基体的外侧，将所述保护管的一端嵌入所述第一固定头对应槽位，将所述保护管的另一端嵌入所述第二固定头对应槽位。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

（5）将套管设在穿出所述第二固定头的所述光纤光栅的外侧。