專利名稱：一種熒光光纖光柵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光光纖光柵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的突光光纖光柵是突光摻雜劑和折射率調(diào)制均在纖芯，由于對纖芯中傳輸?shù)墓庑盘査p較大，只適于單點或數(shù)量有限點的監(jiān)測，如2006年9月的《光子學報》中的《熒光光纖光柵測光特性的實驗研究》文章中，就揭示了這種熒光光纖光柵的特性，但其不適于分布式或較大范圍的準分布式傳感監(jiān)測用。另一方面，2005年東南大學的碩士學位論文《新型包層折射率調(diào)制光纖光柵的理論研究》文中揭示了一種適于傳感用的光纖光柵，與一般的光纖光柵不同的是:該光纖光柵的折射率調(diào)制位于光纖的包層內(nèi)，而纖芯無用折射率調(diào)制，從而可以大幅度降低光波信號在纖芯內(nèi)傳輸?shù)膿p耗，適于分布式或較大范圍的準分布式傳感監(jiān)測用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種突光光纖光柵。該突光光纖光柵大大降低了光波信號在該熒光光纖光柵的纖芯內(nèi)傳輸?shù)膿p耗，這有利于構(gòu)建分布式光纖傳感裝置。該熒光光纖光柵結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低，具有較好的應(yīng)用前景。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種熒光光纖光柵，其特征在于:包括纖芯和將纖芯包裹且經(jīng)折射率調(diào)制且折射率小于纖芯折射率的包層，所述包層內(nèi)添加有熒光摻雜劑且在在所述包層內(nèi)距纖芯和包層分界面不大于5微米的區(qū)域無熒光摻雜劑，所述纖芯和包層間還有一層折射率小于纖芯折射率且大于包層折射率的內(nèi)包層，所述包層外表面設(shè)置有折射率小于包層折射率的外包層，所述纖芯和內(nèi)包層的材料均為硅石基玻璃基材料，所述硅石基玻璃材料是石英玻璃材料或是添加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料，所述包層為透明高分子材料，所述的高分子材料為有機玻璃或透明的氟烯烴材料。上述的一種熒光光纖光柵，其特征在于:所述硅石基玻璃材料是石英玻璃材料。上述的一種熒光光纖光柵，其特征在于:所述硅石基玻璃材料是加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:1、入射光信號在光纖中傳輸時，主要能量分布在纖芯，但仍有少量的光信號分布于包層內(nèi)并激發(fā)出熒光光波，當經(jīng)過折射率調(diào)制的包層所形成的光柵的反射波長帶與所述的熒光摻雜劑受激發(fā)出的熒光光信號的波長有重疊的部分，則包層所形成的光柵對包層內(nèi)產(chǎn)生的熒光具有強烈的反射作用，并使部分熒光光波耦合進入纖芯返回光信號入射光纖的端部，從而為實現(xiàn)分布式監(jiān)測的目的提供了條件。2、在所述的包層內(nèi)、距纖芯和包層分界面不大于5微米的區(qū)域沒有摻雜活性熒光材料和折射率調(diào)制，則只有在彎曲、微彎或光纖變形等條件下，入射光才會有部分耦合進入包層內(nèi)并激發(fā)出熒光光波，當經(jīng)過折射率調(diào)制的包層所形成的光柵的反射波長帶與所述的熒光摻雜劑受激發(fā)出的熒光光信號的波長有重疊的部分，則包層所形成的光柵對包層內(nèi)產(chǎn)生的熒光具有強烈的反射作用，并使部分熒光光波耦合進入纖芯返回光信號入射光纖的端部，從而為實現(xiàn)分布式監(jiān)測的目的提供了條件。綜上所述，本發(fā)明的熒光光纖光柵結(jié)構(gòu)簡單、成本低、用途廣，可用于實現(xiàn)分布式或準分布式監(jiān)測傳感的目的，具有較好的市場前景。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記說明:1-纖芯；2-包層；3-外包層；4-內(nèi)包層；5-光柵。
具體實施例方式如圖1所示的一種熒光光纖光柵，包括纖芯I和將纖芯I包裹且經(jīng)折射率調(diào)制且折射率小于纖芯I折射率的包層2，所述包層2內(nèi)添加有熒光摻雜劑且在在所述包層2內(nèi)距纖芯和包層2分界面不大于5微米的區(qū)域無熒光摻雜劑，所述纖芯I和包層2間還有一層折射率小于纖芯I折射率且大于包層2折射率的內(nèi)包層4，所述包層2外表面設(shè)置有折射率小于包層2折射率的外包層3，所述纖芯I和內(nèi)包層4的材料均為硅石基玻璃基材料，所述硅石基玻璃材料是石英玻璃材料，或是添加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料，所述包層為透明高分子材料。所述的高分子材料為有機玻璃或透明的氟烯烴材料。所述的包層2內(nèi)添加有熒光摻雜劑，且包層2的材料經(jīng)過了折射率調(diào)制，形成光柵5 ;所述的纖芯I無熒光摻雜劑和折射率調(diào)制。光纖內(nèi)入射的光波信號絕大部分在纖芯I內(nèi)傳輸，但會有少量的光波信號在包層2內(nèi)傳輸，進入包層2的光波與摻雜的熒光材料接觸后激發(fā)出熒光信號，并有部分熒光信號耦合進入纖芯I內(nèi)傳輸，該熒光信號可以被安裝在光纖端頭的探測器獲取，當經(jīng)過折射率調(diào)制的包層2所形成的光柵5的反射波長帶與所述的熒光摻雜劑受激發(fā)出的熒光光信號的波長有重疊的部分時，則包層2所形成的光柵5對包層2內(nèi)產(chǎn)生的熒光信號具有強烈的反射作用，并使更多部分的熒光光波耦合進入纖芯I返回光信號入射光纖的端部，從而為實現(xiàn)分布式監(jiān)測的目的提供了條件。優(yōu)選的，經(jīng)過折射率調(diào)制的包層2所形成的光柵5的反射波長帶與在纖芯I內(nèi)傳輸?shù)娜肷涞墓庑盘柕牟ㄩL有重疊的部分。這樣可使更多的入射光信號進入包層2內(nèi)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熒光光纖光柵，其特征在于:包括纖芯(I)和將纖芯(I)包裹且經(jīng)折射率調(diào)制且折射率小于纖芯(I)折射率的包層(2)，所述包層(2)內(nèi)添加有熒光摻雜劑且在在所述包層(2)內(nèi)距纖芯和包層(2)分界面不大于5微米的區(qū)域無熒光摻雜劑，所述纖芯(I)和包層(2)間還有一層折射率小于纖芯(I)折射率且大于包層(2)折射率的內(nèi)包層(4)，所述包層(2)外表面設(shè)置有折射率小于包層(2)折射率的外包層(3)，所述纖芯(I)和內(nèi)包層(4)的材料均為硅石基玻璃基材料，所述硅石基玻璃材料是石英玻璃材料或是添加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料，所述包層為透明高分子材料，所述的高分子材料為有機玻璃或透明的氟烯烴材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種突光光纖光柵，其特征在于:所述娃石基玻璃材料是石英玻璃材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種突光光纖光柵，其特征在于:所述娃石基玻璃材料是加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熒光光纖光柵，包括纖芯和將纖芯包裹且經(jīng)折射率調(diào)制且折射率小于纖芯折射率的包層，包層內(nèi)添加有熒光摻雜劑且在在包層內(nèi)距纖芯和包層分界面不大于5微米的區(qū)域無熒光摻雜劑，纖芯和包層間還有一層折射率小于纖芯折射率且大于包層折射率的內(nèi)包層，包層外表面設(shè)置有折射率小于包層折射率的外包層，纖芯和內(nèi)包層的材料均為硅石基玻璃基材料，硅石基玻璃材料是石英玻璃材料或是添加有二氧化鍺等添加劑的石英玻璃材料，包層為透明高分子材料，的高分子材料為有機玻璃或透明的氟烯烴材料。該熒光光纖光柵大大降低了光波信號在該熒光光纖光柵的纖芯內(nèi)傳輸?shù)膿p耗，這有利于構(gòu)建分布式光纖傳感裝置。
文檔編號C03C3/06GK103149629SQ201110401818
公開日2013年6月12日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者杜兵 申請人:西安金和光學科技有限公司