專利名稱：光纖光柵溫度增敏傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光纖傳感器，尤其是雙金屬光纖光柵溫度增敏傳感器。
二、 技術(shù)背景
光纖光柵具有許多其它傳感器無法比擬的優(yōu)點全光測量，在監(jiān)測現(xiàn)場無電氣設(shè)備，不 受電磁及核輻射干擾；零點無漂移，長期穩(wěn)定；以反射光的中心波長表征被測量，不受光源 功率波動、光纖微彎效應(yīng)及耦合損耗等因素的影響；絕對量測量，系統(tǒng)安裝及長期使用過程 中無需定標(biāo)；使用壽命長等等。
然而，光纖光柵增敏技術(shù)一直進(jìn)展緩慢。在度過了直接將FBG粘貼在大膨脹系數(shù)進(jìn)行溫 度增敏的階段后，近期，研究人員通過雙金屬實現(xiàn)溫敏，效果明顯。但是，因為增敏金屬的 引入，使得傳感器質(zhì)量變大，慣性加大，對溫度的響應(yīng)速度降低。
另外，當(dāng)分辨率很高時，傳感器在保存和運輸途中就遇到了困難。當(dāng)分辨率增加至0.001 °C/pm，普通光柵的量程僅有4-6匸。若待測溫度在1(TC左右(地下水的溫度，其年變化范圍 在rc以內(nèi))，則傳感器的最高承受溫度不超過16i:，這使傳感器的保存和運輸變得很困難。
三
實用新型內(nèi)容
本實用新型提供的是一種新型光纖光柵溫度增敏傳感器。該傳感器采用雙金屬結(jié)構(gòu)，但 有別于現(xiàn)今的雙金屬結(jié)構(gòu)光纖光柵溫度增敏傳感器。該傳感器不是采用現(xiàn)今的大熱膨脹系數(shù) 材料作為基底，而是用小熱膨脹系數(shù)材料作為基底，同樣達(dá)到了溫度增敏的目的。該傳感器 有兩個主要優(yōu)點1，解決了高分辨率溫度傳感器在高溫下無法保存，運輸?shù)碾y題。2,減小 了因為金屬的慣性對傳感器響應(yīng)速度所造成的影響，提高了傳感器的響應(yīng)速度。
一種光纖光柵溫度增敏傳感器，包括光纖光柵、大熱膨脹系數(shù)金屬絲和低熱膨脹系數(shù)基 底，其特征為大熱膨脹系數(shù)金屬絲的一端和低熱膨脹系數(shù)基底的一端固定在一起；在它們 的另一端，低熱膨脹系數(shù)基底略長于大熱膨脹系數(shù)金屬絲，光纖光柵的兩端分別與它們固定。
當(dāng)溫度升高時，大熱膨脹系數(shù)材料的長度的變長，柵區(qū)長度減小，光柵所測波長減小；
同理，當(dāng)溫度降低時，光柵所測波長升高。因此，該傳感器就可以通過波長的變化量反映溫 度的變化情況。
四、
附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，l為柵區(qū)，2為大熱膨脹系數(shù)金屬絲，3為低熱膨脹系數(shù)基底，4為固定點。
五、 具體實施方案
下面結(jié)合舉例對本實用新型做更詳細(xì)的描述
該傳感起主要由三部分組成光纖光柵、大熱膨脹系數(shù)金屬絲和低熱膨脹系數(shù)基底。把 大熱膨脹系數(shù)金屬絲的一端和低熱膨脹系數(shù)金屬的一端固定在一起。在它們的另一端，低熱 膨脹系數(shù)金屬略長于金屬絲，把光纖光柵的兩端分別與低熱膨脹系數(shù)基底和大熱膨脹系數(shù)金 屬絲固定。根據(jù)待測溫度要求和封裝時環(huán)境溫度，給柵區(qū)一個適當(dāng)?shù)念A(yù)拉伸量，使得光柵量 程的中心值波長對應(yīng)于待測溫度變化范圍的中心值。當(dāng)溫度升高時，光柵所測波長減?。粶?度降低時，光柵所測波長升高。從而，由波長變化信息得到溫度變化信息。
權(quán)利要求1. 一種光纖光柵溫度增敏傳感器，包括光纖光柵、大熱膨脹系數(shù)金屬絲和低熱膨脹系數(shù)基底，其特征為大熱膨脹系數(shù)金屬絲的一端和低熱膨脹系數(shù)基底的一端固定在一起；在它們的另一端，低熱膨脹系數(shù)基底略長于大熱膨脹系數(shù)金屬絲，光纖光柵的兩端分別與它們固定。
專利摘要本實用新型提供了一種新型光纖光柵溫度增敏傳感器，包括光纖光柵、大熱膨脹系數(shù)金屬絲和低熱膨脹系數(shù)基底，其特征為大熱膨脹系數(shù)金屬絲的一端和低熱膨脹系數(shù)基底的一端固定在一起；在它們的另一端，低熱膨脹系數(shù)基底略長于大熱膨脹系數(shù)金屬絲，光纖光柵的兩端分別與它們固定。該傳感器有兩個主要優(yōu)點1.解決了高分辨率溫度傳感器在高溫下無法保存，運輸?shù)碾y題。2.減小了因為金屬的慣性對傳感器響應(yīng)速度所造成的影響，提高了傳感器的響應(yīng)速度。
文檔編號G01K11/32GK201210094SQ20072019066
公開日2009年3月18日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者劉愛春, 葉曉平, 周振安, 闊 李, 王永根, 寧 榮 申請人:中國地震局地殼應(yīng)力研究所;北京品傲光電科技有限公司