一種金屬化光纖光柵的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及光纖光柵傳感器技術領域，具體涉及一種金屬化光纖光柵。
【背景技術】
[0002] 光纖光柵傳感器是一種全光傳輸的傳感器，通過外界溫度、應變、拉力等條件的變 化引起光柵柵格的變化，進而使光纖的中心波長改變，通過測量中心波長的變化量可得到 引起該中心波長變化的外界變化值。光纖光柵傳感器有如下優點：
[0003] 1)光纖光柵使用的是光信號，本質安全，使用時比電信號傳感器有更高的安全性。
[0004] 2)光纖光柵傳感器避免了因電源干擾產生的錯誤信息。
[0005] 3)在一根光纜上可以串接數十個光纖光柵傳感器，在需要的部位可以密集安裝， 因此光纜上任何部位發生異常現象都能及時傳輸到中控室。
[0006] 4)光纖光柵傳感器屬于波長調制型非線性作用的光纖傳感器。通過測量反射光的 波長變化進行檢測。由于波長是一個絕對參數，不受總體光強水平、連接光纖和耦合器損耗 以及光源能量的影響，因此波長比其他參數更加穩定、準確。
[0007] 目前的光纖光柵傳感器大部分使用黏合劑進行粘接，這種方式大大限制了光纖光 柵傳感器的精度、使用壽命、使用溫度和應用領域。無膠化封裝成了光纖光柵傳感器行業的 必然趨勢。
[0008] 中國專利"石英光纖光柵表面濕化學金屬化工藝"(專利號：200510020086. 5)公開 了一種光纖光柵金屬化的方法，實現了光纖光柵的金屬化。使用該專利方法制成的金屬化 光纖光柵將光纖的光柵部分也同時進行了金屬化處理，金屬化過程中的粗化、敏化和活化 步驟對光纖光柵的損傷極大，影響了利用這種全金屬化光纖光柵制成的傳感器的測量精度 和靈敏度，也大大影響了光纖光柵的抗彎能力。光纖的光柵部分金屬化后，硬度顯著增加， 在相同的力的作用下，全金屬化光纖光柵的波長變化較未金屬化的光纖光柵的波長變化明 顯減小，即應變靈敏度降低，并且其承受的最大拉力的明顯降低，影響了全金屬化光纖光柵 制成的傳感器的測量范圍。 【實用新型內容】
[0009] 針對現有金屬化光纖光柵應變靈敏度較低的不足，本實用新型提供了一種金屬化 光纖光柵。
[0010] 為解決以上技術問題，本實用新型的技術方案為：
[0011] 一種金屬化光纖光柵，包括光纖和金屬管，其中，光纖兩端設置有金屬化區，金屬 化區之間為光柵區，金屬化區表面依次覆有鍍鎳層和鍍金層，金屬管與光纖相連的一端覆 有鍍金層。光纖的金屬化區與金屬管的鍍金層焊接連接。
[0012] 具體的，光纖上的金屬化區長度在區間[5mm，7mm]范圍內。
[0013] 具體的，光纖上金屬化區的鍍鎳層厚度在區間[2 μπι，3 μπι]范圍內，光纖上金屬 化區的鍍金層厚度在區間[0.2 μ m，0.3 μ m]范圍內。
[0014] 具體的，金屬管的鍍金層厚度在區間[1 μm，2 μm]范圍內。
[0015] 具體的，金屬管為鎳管。
[0016] 本實用新型的有益效果：1.本實用新型的金屬化光纖光柵在光纖兩端的金屬化 區鍍覆有鍍鎳層和鍍金層，使光纖具有了焊接性能，光纖的光柵區未做金屬化處理，其各項 性能均未損傷。相較全金屬化的光纖光柵，本實用新型的金屬化光纖光柵的應變靈敏度提 高約15.4%。2.將光纖上的金屬化區長度控制在區間[5mm，7mm]范圍內，方便對光纖實施 金屬化處理，也方便金屬化后對光纖光柵進行焊接。3.將光纖上金屬化區的鍍鎳層和鍍金 層的厚度控制在區間[2 y m，3 μm]和[0.2 μm，0.3 μm]范圍內，將金屬管的鍍金層厚度控 制在區間[lym，2 ym]范圍內，能夠保證鍍覆的金屬層光滑完整，同時鍍覆金屬層的耗時 較短。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0018] 其中，1光纖，1-1金屬化區，1-2光柵區，2金屬管。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0020] 參照圖1，實施例1~3的金屬化光柵光纖均由光纖1和金屬管2組成。光纖1的兩 端為金屬化區1-1，金屬化區1-1上依次覆有鍍鎳層和鍍金層，其最外層為鍍金層。光纖1 上兩個金屬化區1-1之間為光柵區1-2,光柵區1-2為裸光纖并刻有特定波長的光柵，光纖 1上的光柵區1-2未經任何金屬化處理，保持了光纖光柵的各種特性。實施例1~3中，金屬 管2為鎳管，并且其一端的表面覆有鍍金層。金屬管2上的鍍金層可設置在金屬管2與光 纖1相連接的端面上或管壁上，或者在金屬管2與光纖1相連的一端的端面和管壁上均設 置鍍金層。光纖1的金屬化區1-1與金屬管2的鍍金層通過焊接連接。鎳具有良好的耐腐 蝕性、可塑性、延展性和適當的硬度，并且具有鐵磁性，與金屬化光纖光柵配合使用能夠擴 展金屬化光纖光柵的應用領域。
[0021] 表1所不為實施例1~3的金屬化光柵光纖的技術參數。
[0022] 表1實施例1~3的金屬化光柵光纖的技術參數
[0023]
【主權項】
1. 一種金屬化光纖光柵，包括光纖（1)和金屬管（2)，其特征在于所述光纖（1)兩端設 置有金屬化區（1-1)，所述金屬化區（1-1)之間為光柵區（1-2)，所述金屬化區（1-1)表面依 次覆有鍍鎳層和鍍金層，所述金屬管（2)與光纖（1)相連的一端覆有鍍金層，所述光纖（1) 的金屬化區（1-1)與金屬管（2)的鍍金層焊接連接。
2. 根據權利要求1所述的一種金屬化光纖光柵，其特征在于所述光纖（1)上的金屬化 區（1-1)長度在區間[5mm, 7mm]范圍內。
3. 根據權利要求2所述的一種金屬化光纖光柵，其特征在于所述光纖（1)金屬化區 (1-1)的鍍鎳層厚度在區間[2 ym，3 ym]范圍內，所述光纖（1)金屬化區（1-1)的鍍金層厚 度在區間[0.2 ym, 0.3 ym]范圍內。
4. 根據權利要求3所述的一種金屬化光纖光柵，其特征在于所述金屬管（2)的鍍金層 厚度在區間[lym，2iim]范圍內。
5. 根據權利要求4所述的一種金屬化光纖光柵，其特征在于所述金屬管（2)為鎳管。
【專利摘要】本實用新型涉及光纖光柵傳感器技術領域，具體涉及一種金屬化光纖光柵。針對現有金屬化光纖光柵應變靈敏度較低的不足，本實用新型提供了一種金屬化光纖光柵。本實用新型由光纖和金屬管組成，光纖兩端設置有金屬化區，金屬化區之間為光柵區，金屬化區表面依次覆有鍍鎳層和鍍金層，金屬管與光纖相連的一端覆有鍍金層，光纖的金屬化區與金屬管的鍍金層焊接連接。
【IPC分類】G02B6-02
【公開號】CN204347287
【申請號】CN201520015175
【發明人】劉強, 文繼華
【申請人】石家莊經濟學院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月9日