[实用新型]单模蓝宝石光纤光栅和传感器

说明书

本实用新型涉及一种单模蓝宝石光纤光栅和传感器，包括蓝宝石光纤，所述蓝宝石光纤中形成有波导和爆点层，所述爆点层包裹所述波导，所述波导沿蓝宝石光纤径向的尺寸为1μm～10μm，所述波导中形成有光栅。上述单模蓝宝石光纤光栅适用于高温环境，由于能实现单模传输，该单模蓝宝石光纤光栅用作传感器时，具有较高的探测精度。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感及通信技术领域，特别是涉及一种单模蓝宝石光纤光栅及传感器。

背景技术

光纤光栅具有反射带宽范围大、附加损耗小、体积小、易与光纤耦合、可与其它光器件兼容成一体及不受环境尘埃影响等一系列优异性能，在光纤通信和传感领域中都是十分重要的器件。随着科学与技术的发展，为了满足各个领域的不同需求，各种具有优异性能的光纤光栅被研制出来。

石英光纤是通过掺杂拉制的方式制备，能够获得低折射率的包层和高折射率的纤芯，从而形成可进行单模传输的波导。单晶蓝宝石光纤是一种晶体材料，熔点达到2000℃，因而具有优异的耐高温性能，但是单晶蓝宝石光纤只能通过晶体生长的方式制备，无法通过掺杂来获得高折射率纤芯和低折射率包层的结构分布，也就无法形成进行单模传输的波导，十分不利于高质量光纤光栅的制备。此外，即使蓝宝石光纤通过掺杂，获得折射率较低的包层，但是会降低蓝宝石光纤的耐高温能力。

现有蓝宝石光纤光栅只能进行多模传输，插入损耗大，获得的光谱质量较差，光谱带宽较宽，光谱在温度变化的环境中会发生变形，十分不利于信号解调，妨碍蓝宝石光纤在通信和传感领域中的使用。

实用新型内容

基于此，有必要针对多模蓝宝石光纤光栅的光谱质量差、光谱带宽大、光谱在温度变化的环境中会发生变形的问题，提供一种单模蓝宝石光纤光栅和传感器。

一种单模蓝宝石光纤光栅，包括蓝宝石光纤，所述蓝宝石光纤中形成有波导和爆点层，所述爆点层包裹所述波导，所述波导沿蓝宝石光纤径向的尺寸为1μm～10μm，所述波导中形成有光栅。

上述单模蓝宝石光纤光栅，采用蓝宝石光纤作为基体，蓝宝石的熔点高，使得该单模蓝宝石光纤光栅能够在高温环境中使用。此外，在蓝宝石光纤中写制尺寸为1μm～10μm的波导，实现单模传输，稳定性更佳，且窄带宽的单模谐振能提供更佳的探测精度。

在其中一个实施例中，所述蓝宝石光纤的直径为50μm～150μm。

在其中一个实施例中，所述光栅包括布拉格光栅。

在其中一个实施例中，所述光栅的个数为至少两个，每个光栅具有不同周期，且间隔设于所述波导上。

在其中一个实施例中，所述光栅的长度为1mm～1500mm。

在其中一个实施例中，所述光栅的周期为0.4μm～5μm。

在其中一个实施例中，所述波导位于所述蓝宝石光纤的中心。

一种传感器，设于待测设备和测量设备之间，包括传输光纤和所述的单模蓝宝石光纤光栅，所述单模蓝宝石光纤光栅通过传输光纤与测量设备连接。

在其中一个实施例中，所述传输光纤为单模光纤。

在其中一个实施例中，所述测量设备包括光纤耦合器、宽带光源及光谱分析仪，所述光纤耦合器分别连接于所述宽带光源和所述光谱分析仪。

附图说明

图1为一实施例中传感器的结构示意图；

图2为一实施例中单模蓝宝石光纤光栅的结构示意图；

图3为图2所示单模蓝宝石光纤光栅的横截面的结构示意图。

具体实施方式