[发明专利]一种荧光光纤

说明书

技术领域

本发明涉及一种光纤，具体涉及一种纤芯无活性掺杂、而在包层内有活性掺杂的荧光光纤。

背景技术

现有的荧光光纤温度传感装置只有是单点测量，无法做到分布式或准分布式的测量，主要原因是当在荧光光纤的纤芯掺杂有活性荧光物质后，该荧光物质对纤芯内传输的光波吸收较大，导致不论是入射光波还是带有温度信号的荧光光波传输的距离较短，所以只能用于单点测量。限制了荧光光纤传感装置在准分布式或分布式监测方面的推广使用。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种荧光光纤，其活性掺杂位于包层内，而在纤芯无活性掺杂，从而可以将入射光波和带有传感信息的荧光光波在纤芯远距离传输，达到分布式或准分布式监测传感的目的，该荧光光纤具有使用方便、成本低，具有较好的应用前景。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种荧光光纤，包括纤芯、包层，所述的纤芯是无活性掺杂剂的，所述的包层内掺杂有活性荧光材料，所述的纤芯的折射率的大于包层的折射率。

所述的纤芯、包层均为硅石基玻璃材料构成。硅石基玻璃材料可以是石英玻璃材料，或是添加有二氧化锗等添加剂的石英玻璃材料。

所述的纤芯、包层至少有一层是由高分子材料构成。高分子材料可以是有机玻璃、透明的氟烯烃等材料。

所述的包层横截面是非圆对称形。

所述的纤芯横截面是椭圆形。

所述的纤芯横截面和包层横截面是不同心的。

在所述的包层的、距纤芯和包层分界面不大于5微米的区域没有掺杂活性荧光材料。

所述的荧光材料是有机染料。如罗丹明及其衍生物类，香豆素类衍生物等有机分子荧光材料。

所述的荧光材料是含有钕离子、铒离子、镱离子、镨离子、铥离子、铕离子或钬离子的材料。

在所述的包层外还有一层外包层，所述的包层折射率大于外包层折射率。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、荧光光纤，其活性掺杂剂位于包层内，而在纤芯中无活性掺杂剂，从而可以将入射光波和带有传感信息的荧光光波在纤芯远距离传输，达到分布式或准分布式监测传感的目的。

2、在所述的包层的、距纤芯和包层分界面不大于3微米的区域没有掺杂活性荧光材料，只有在弯曲、微弯或光纤变形等条件下，入射光才会有部分耦合进入包层内，从而扩展了该荧光光纤的使用用途。

综上所述，本发明的荧光光纤结构简单、成本低、用途广，可实现分布式或准分布式监测传感的目的，具有较好的市场前景。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

附图标记说明：

1-纤芯；2-包层；3-外包层；4-未掺杂的包层区域。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种荧光光纤，包括纤芯1、包层2，所述的纤芯1是无活性掺杂剂的，所述的包层2内掺杂有活性荧光材料，所述的纤芯1的折射率的大于包层2的折射率。荧光光纤内入射的光波信号绝大部分在纤芯1内传输，但会有少量的光波信号在包层2内传输，入射的光波可以激发位于包层2掺杂的活性荧光材料，后者发出荧光，并有部分荧光耦合进入纤芯1内传输，该荧光可以被安装在荧光光纤端头的探测器获取；当位于包层2掺杂的活性荧光材料随着外界物理量变化时，在入射光波的激发下产生的荧光也有变化，则探测器就可获得带有待测物理量信息的荧光光波，根据入射光波和荧光光波与时间的关系，就可以知道待测物理量的位置，达到分布式或准分布式监测传感的目的。

优选的，所述的纤芯1、包层2均为硅石基玻璃材料构成。硅石基玻璃材料可以是石英玻璃材料，或是添加有二氧化锗等添加剂的石英玻璃材料。

优选的，所述的纤芯1、包层2至少有一层是由高分子材料构成。高分子材料可以是有机玻璃、透明的氟烯烃等材料。

优选的，所述的包层2横截面是非圆对称形。

优选的，所述的纤芯1横截面是椭圆形。

优选的，所述的纤芯1横截面和包层2横截面是不同心的。

优选的，所述的荧光材料是有机染料。

优选的，所述的荧光材料是含有钕离子、铒离子、镱离子、镨离子、铥离子、铕离子或钬离子的材料。

实施例2