一、项目简介
光纤光栅传感器具有响应快、可分布式测量、并行传输容量大、抗电磁干扰 等特点,适用于应变、温度、应力等多种参量的测量。传统的光纤光栅由光敏光 纤制备,其折射率调制是由于色心的产生形成的。在 400℃以上这种光栅结构就 被擦除,无法应用在高温环境下。
本项目针对传统光纤光栅温度传感器的上述不足,采用超短脉冲微纳加工技 术结合特殊封装工艺制备可用于高温环境下的光纤光栅温度传感器。
二、产品性能优势
1.耐高温光纤光栅的刻写
(1)采用超短脉冲激光作为光源取代传统的紫外光光源,基于超短脉冲激 光与光纤材料的非线性作用诱导材料产生永久折射率改变,解决传统光纤光栅结 构的高温消退问题,可对任何材料的光纤进行直接刻写。
(2)工艺简单,不需要对光纤进行载氢增敏处理;
(3)在玻璃转化温度高的光纤中直接刻写光纤光栅,克服传统石英光纤熔 点低的限制。实验室已经具备加工反射率 90%以上的光纤布拉格光栅的条件,加 工的石英光纤布拉格光栅在 1000℃的环境下保持 1 小时反射率仍保持在常温反 射率的 90%,相关参数接近国际报道最好水平。
2.耐高温光纤光栅的封装
分为管式封装与片式分装,解决传统光纤光栅封装方法不耐高温的问题。
(1)管式封装(探头式) 利用耐高温管材保护光栅结构,并在低温区粘接。简单方便、可以手持、耐温性能好
(2)片式封装(分布式) 采用耐高温的金属涂层光纤,可在一根光纤上同时实现多点传感。
3.解调系统
(1)实时显示并保存温度变化;
(2)多通道扫描多点传感解调;
(3)实时显示并保存 FBG 反射光谱;
(4)基于 Visual Studio 2015 平台开发。
(5)误差小于 4‰。