[发明专利]一种无应力封装光纤光栅温度传感串

摘要

本发明公开了一种无应力封装光纤光栅温度传感串，由光纤、无应力封装光纤光栅温度传感头组成。无应力封装光纤光栅传感头由光纤光栅栅区段、光纤和毛细管组成，栅区段端面和光纤端面磨斜适当角度，在内径匹配的毛细管中端端耦合，斜面平行、间隙为设定值，在毛细管两端采用焊接或胶粘方式固定两段光纤，形成温度传感头。将多个光纤光栅温度传感头连接在一起，形成光纤光栅温度传感串。在所述光纤温度传感串中，光纤光栅在毛细管里始终处于不受应力的自由状态，两段光纤间隙为设定值，保证低损耗耦合且互相不干涉。所述无应力封装光纤光栅温度传感串不受安装状态影响，制作和调试简单、可靠性高、复用性好，具备微小尺寸、高精度和长寿命特点。

主权项

1.一种无应力封装光纤光栅温度传感串，其特征在于：由多个无应力封装光纤光栅温度传感头(2)连接在一起形成光纤光栅温度传感串，无应力封装光纤光栅传感头(2)由光纤光栅栅区段(5)、光纤(1)和毛细管(4)组成，栅区段端面和光纤端面磨斜适当角度，在内径匹配的毛细管中端端耦合(6)，斜面平行、间隙为设定值，保证低损耗耦合且互相不干涉，在毛细管两端采用焊接或胶粘方式(3)固定两段光纤，形成温度传感头；光纤光栅与光纤在毛细管中端端耦合(6)，斜面平行、在室温25℃下间隙为设定值d，设定值大小计算公式为：ε≤d≤d_max‑ε               (1)ε＝[α_c·L_c‑α_s·(L+L′)]·ΔT       (3)其中：d_max为间隙量的最大值，为工作波长，Δλ为解调仪测量带宽，ε为温度引起的间隙变化量，α_c为毛细管的热膨胀系数，L_c为毛细管的长度，α_s为石英热膨胀系数，L为光纤光栅长度，L'为光纤长度，ΔT取测温上限和下限与25℃温差的大值。