[发明专利]一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器，其特征在于，包括第一单模光纤(1)，第二单模光纤(2)，钇铝石榴石晶体衍生光纤(3)；所述第一单模光纤(1)上设有光纤布拉格光栅(6)；所述钇铝石榴石晶体衍生光纤(3)与第一单模光纤(1)、第二单模光纤(2)相熔接，熔接面分别为第一熔接面(4)和第二熔接面(5)作为两个反射面和钇铝石榴石晶体衍生光纤3共同组成光纤法布里-珀罗干涉仪。

2.如权利要求1所述的一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器，其特征在于，所述的钇铝石榴石晶体衍生光纤(3)与第一单模光纤(1)、第二单模光纤(2)均通过光纤熔接机熔接。

3.如权利要求1所述的一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器，其特征在于，所述光纤光栅(6)为在第一单模光纤(1)上距离第一熔接面(4)的3mm-10mm处使用波长为515nm飞秒激光逐点刻写的光纤布拉格光栅。

4.如权利要求1所述的一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器，其特征在于，所述光纤布拉格光栅的初始波长和法布里-珀罗干涉仪的初始波长相差10nm-30nm。

5.如权利要求1所述的一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)钇铝石榴石晶体衍生光纤的制备；

具体步骤为：首先利用管棒法制作光纤预制棒，套管为一端收实的纯石英空心管，芯棒为钇铝石榴石晶体。然后利用光纤拉丝塔在高温下进行拉丝制成，拉制过程中纤芯的钇铝石榴石晶体材料由固态变为液态,与软化的玻璃包层发生扩散,并随着光纤的快速退火而凝固形成新的钇铝硅酸盐玻璃纤芯。

(2)光纤法布里-珀罗干涉仪的制备：包括两个法布里-珀罗干涉仪反射面制备；

具体步骤为：首先取第一单模光纤1将其一端剥去涂覆且用光纤切割刀切平后放置于熔接机的一个夹具中；然后取一段钇铝石榴石晶体衍生光纤3，将其用光纤切割刀切平后放置于熔接机的另一个夹具中；利用光纤熔接机对已经对准的两根光纤进行放电熔接，第一熔接面4作为法布里-珀罗干涉仪的第一个反射面；利用光纤熔接机，再将上述结构切平后的钇铝石榴石晶体衍生光纤的另一端与第二单模光纤2熔接，第二熔接面5作为法布里-珀罗干涉仪的第二个反射面，完成光纤法布里-珀罗干涉仪的制备。

(3)光纤布拉格光栅的制备；

具体步骤为：使用波长为515nm的飞秒激光器，设置其脉冲宽度为200-300fs，重频为400Hz，单脉冲能量为60-90nJ在第一单模光纤1上距离钇铝石榴石晶体衍生光纤和单模光纤的第一熔接面4的3mm-10mm的位置逐点刻写长度为1mm-10mm的光纤布拉格光栅6。

6.如权利要求5所述的一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器的制备方法，其特征在于，所述钇铝石榴石晶体衍生光纤3的长度为100μm-1000μm。