耐高溫光纖光柵傳感器的研究.pdf

1、光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating-FBG)傳感器由于具有波長(zhǎng)編碼測(cè)量、抗電磁干擾、抗腐蝕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于傳感領(lǐng)域。然而，由于FBG并不是一個(gè)永久性的結(jié)構(gòu)，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫環(huán)境下時(shí)FBG會(huì)消失或被“洗掉”。因此， FBG傳感器一般只能適用于較低溫度的環(huán)境。為了將其應(yīng)用擴(kuò)展到高溫領(lǐng)域，急需研制耐高溫光纖光柵。 本論文采用高溫退火工藝對(duì)特種摻雜光纖光柵進(jìn)行熱處理，利用雜質(zhì)擴(kuò)散效應(yīng)造成纖芯

2、中化學(xué)組分的空間周期性分布，由此形成纖芯折射率的空間周期性調(diào)制，成功地制作出化學(xué)組分光柵(chemical-composition grating-CCG)。由于其折射率調(diào)制是靠纖芯中化學(xué)組分的周期性分布形成的，因此這種光纖光柵具有極好的熱穩(wěn)定性，能夠耐1000℃以上高溫。在此基礎(chǔ)上研究了CCG的溫度響應(yīng)和應(yīng)變響應(yīng)特性，研究了溫度對(duì)CCG應(yīng)變響應(yīng)特性的影響。結(jié)果表明CCG在室溫至1100℃范圍內(nèi)具有良好的溫度響應(yīng)特性，能夠用于高溫測(cè)量。