專利名稱：一種基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種光纖傳感技術領域中的傳感器，尤其涉及一種利用光纖彎曲損耗測量環 境溫度的光纖傳感器。
背景技術：
在工程技術及科學研究的很多領域都要對環境溫度進行監測，隨著科技與生產力的進 歩，對于測量精度的要求不斷提高。傳統的測溫方式主要采用熱電偶、熱電阻、半導體溫度 傳感器等溫度傳感元件實現的，它們局限于靈敏度低，抗電磁干擾能力差，應用頻帶窄。
光纖溫度傳感器較傳統的溫度傳感器具有抗電磁干擾、靈敏度高等優點。常見的光纖溫 度傳感器有光纖光柵溫度傳感器、基于熒光壽命的光纖溫度傳感器、干涉型光纖溫度傳感器、 分布式光纖溫度傳感器等，但由于耦合器件多、工藝復雜、生產成本較高、光信號檢測裝置 復雜，不能被廣泛的應用到生產和研究中。因此研制工藝簡單、生產成本低的光纖溫度傳感 器是很有必要的
發明內容
針對現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題，是要提供一種抗電磁干擾、測 量靈敏度高、工作頻帶寬、結構簡單、成本低、應用領域廣泛的基于彎曲損耗的光纖溫度傳 感器。
本發明基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器，是將作為敏感元件的多模光纖緊密的纏繞在一 玻璃棒的外徑上，所述多模光纖的一端與光源相連接，另一端與光功率計相連接。 所述光源為發光二極管或半導體激光器。
所述多模光纖的兩端分別通過FC型裸光纖適配器與所述光源和光功率計相連接。 本發明基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器，是由大芯徑、大數值孔徑(a>50um， NA>0.3) 的多模光纖作為敏感元件串聯在光源和光功率計之間而構成。當環境溫度發生變化時，多模 光纖纖芯和包層的折射率也隨之發生變化，彎曲后多模光纖的本地數值孔徑發生變化，進而 改變多模光纖的彎曲損耗。 本發明具有如下優點:
1. 采用大芯徑、大數值孔徑(a>50um， NA〉0.3)的多模光纖，光源輸出光與光纖間 的耦合損耗、光纖與光功率計間的耦合損耗小；光纖溫度傳感器的測溫范圍和感溫靈敏度增 大。
2. 采用不同芯徑和數值孔徑的多模光纖，光纖溫度傳感器的測溫范圍和感溫靈敏度不同。
3. 采用光纖通信中普遍使用的標準元器件——FC型裸光纖適配器，這樣既解決了光纖
與光源和光功率計的耦合問題，又保證了兩纖芯端面的整齊性問題，結構簡單，成本低。
4. 光纖緊密纏繞在玻璃棒的外徑上，工藝簡單，體積小，重量輕，成本低。
5. 本發明應用發光二極管或半導體激光器作光源、光功率計檢測輸出光強，成本低。
6. 本發明為光纖傳感器具有抗電磁干擾，靈敏度高等優點。
圖1為本發明一種基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器的結構示意圖。
具體實施例方式
以下通過給出的實施例對本發明結構作進一步詳細描述。
參照圖l，選擇芯徑a二50um，數值孔徑NA=0. 4的多模階躍型光纖3;利用光纖鉗將光 纖兩端外面的涂覆層剝離；利用光纖切割刀將光纖兩端切成整齊平面；用FC型裸光纖適配 器(圖中未表示)將光纖兩端固定；選擇半徑為3.5mm、高為lmm的玻璃棒2待用；在清潔 的玻璃棒2表面均勻涂上一層紫外固化膠，將光纖在玻璃棒2上緊密纏繞數圈(為便于觀察 在附圖中使光纖稀疏排列示意)，用紫外燈照射紫外固化膠使玻璃棒與光纖粘合；將光纖3 兩端分別連接到光源1和光功率計4上即為本發明基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器。
這個光纖溫度傳感器的輸出功率與外界溫度變化呈線性關系，測溫范圍為-59—73'C，
感溫靈敏度為o.oo76/°c，溫度分辨率為o. rc。改變光纖芯徑、數值孔徑以及彎曲半徑可
以達到不同的測溫要求，可廣泛適用于各種工業環境和科學研究等不同的場合。
權利要求
1.一種基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器，其特征在于是將作為敏感元件的多模光纖緊密的纏繞在一玻璃棒的外徑上，所述多模光纖的一端與光源相連接，另一端與光功率計相連接。
2. 根據權利要求1所述的基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器，其特征在于所述多模光纖 的兩端分別通過FC型裸光纖適配器與所述光源和光功率計相連接。
3. 根據權利要求1所述的基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器，其特征在于所述多模光纖 通過紫外固化膠粘合在所述玻璃棒的外徑上。
全文摘要
本發明提出一種適于檢測環境溫度的基于彎曲損耗的光纖溫度傳感器，是將作為敏感元件的多模光纖緊密的纏繞在一玻璃棒的外徑上。所述多模光纖的一端與光源相連接，另一端與光功率計相連接。當環境溫度發生變化時，多模光纖纖芯和包層的折射率也隨之發生變化，彎曲后多模光纖的本地數值孔徑發生變化，進而改變多模光纖的彎曲損耗。該溫度傳感器抗電磁干擾、測量靈敏度高、工作頻帶寬、結構簡單、成本低、應用領域廣泛。
文檔編號G02B6/26GK101109663SQ20071005594
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月9日 優先權日2007年8月9日
發明者周廣麗, 鄧文淵, 鄂書林 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所