一种反射式双光纤传感探头的制作方法

本实用新型涉及光纤传感技术领域，具体为一种反射式双光纤传感探头。

背景技术：

随着光纤制造技术的迅速发展和光纤通信的深入研究与广泛应用，光纤传感技术也得到了快速发展。反射式强度调制型光纤传感器具有灵敏度高、抗电磁干扰、耐腐蚀、防爆、体积小、重量轻等一系列独特的优点，已经广泛用于多种物理量的测量，例如位移、速度、温度，压力等等的测量。目前，反射式光纤传感探头主要为光纤束式和塑料双芯光纤式两大类。现有的这两类光纤传感探头信息传输距离仅为数米或数十米，无法用于远程信息传输。

石英玻璃光纤双芯反射式传感探头传输信息的距离长能满足远程信息传输，但其在制作过程中，为了获得两光纤芯间一定的间距，需要用特种腐蚀材料对光纤包覆层进行腐融，以获得适当的外径，还需要专用装夹具拼接才能得到双芯平行的探头主体，费时费力，而且不易保证质量，无法取得理想稳定的性能。石英玻璃光纤双芯反射式传感探头存在的主要问题是制造工艺复杂，生产成本高，难以达到理论性能，因此目前此种产品尚未能量产。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一种反射式双光纤传感探头，两根相同或不同的标准尺寸外径和芯径的石英玻璃光纤，穿在玻璃毛细管内，外套不锈钢保护管，相互间有高温胶粘接固定，端面平齐并抛光。

本实用新型设计的一种反射式双光纤传感探头，包括2根石英玻璃光纤，平行穿在玻璃毛细管内，外套不锈钢保护管，光纤、玻璃毛细管和不锈钢保护管之间有高温胶粘接固定，光纤、玻璃毛细管和不锈钢保护管的一端齐平，为探头的抛光端面。所述2根石英玻璃光纤芯径不同或相同，剥除光纤表面的涂覆层、光纤包层的外径相同，且包层外径之和等于玻璃毛细管內径，所述2根石英玻璃光纤带有涂覆层的外径之和大于玻璃毛细管内径，玻璃毛细管外径等于或小于不锈钢保护管内径。

所述2根石英玻璃光纤有相同的包层外径和芯径，且为光纤的芯径大、包层薄的光纤。所述2根石英玻璃光纤的芯径为105μm，包层外径为125μm；所述玻璃毛细管內径为250μm。

所述2根石英玻璃光纤的包层外径相同、芯径不同，其一为光纤的芯径大、包层薄的光纤，另一为芯径小包层厚的光纤。所述2根石英玻璃光纤其一的芯径为105μm，包层外径为125μm，另一的芯径为62.5μm，包层外径为125μm。所述玻璃毛细管內径为250μm。

所述玻璃毛细管一端的内径扩大为喇叭口，以便插入光纤。

所述玻璃毛细管长度为4～10mm。所述喇叭口长度为玻璃毛细管长度的5～20％。

所述不锈钢保护管的长度等于所述玻璃毛细管长度+(0～2mm)。

本实用新型设计的一种反射式双光纤传感探头制备时，光纤一端剥除涂覆层，光纤包层外涂上高温胶，2根只有包层的光纤一端插入玻璃毛细管，由于2根光纤的包层外径之和等于玻璃毛细管主体的内径，在玻璃毛细管内2根光纤平行于玻璃毛细管中心线；玻璃毛细管外壁涂胶后插入不锈钢保护管，二者中心线重合，插入的光纤伸出的玻璃毛细管一端与不锈钢保护管端平齐。高温胶固化后端面研磨抛光，该平面与玻璃毛细管中心线垂直。另一端的两根光纤定成尾纤，或者连接于光纤连接头。

与现有技术相比，本实用新型一种反射式双光纤传感探头的优点为：1、本实用新型的探头可远程传输信息，传输距离达数千米甚至更远，满足了用光纤远程传送信息的要求；2、本探头采用两根相同或不同的标准尺寸包层外径和芯径的石英玻璃光纤，穿在与之配合的玻璃毛细管内，光纤包层外径与玻璃毛细管内径的公差配合，保证2根光纤平行；3、由于有标准的包层外径，光纤处理时只需要剥除涂覆层，无需进行腐蚀，大大简化了现有石英玻璃光纤探头的生产工艺，且标准化生产的石英玻璃光纤，有标准的包层外径，保证了与玻璃毛细管的公差配合，从而保证了探头的质量和性能稳定；4、工艺简单，无需专用的工装夹具，只要严格控制高温胶的粘接固定温度和时间，并完成端面的研磨抛光，即可保证质量，故可制订统一的工艺规范进行量产，确保产品一致性高，成本低，适合反射式光纤传感探头和生产和推广应用，利于批量生产。

附图说明

图1为本反射式双光纤传感探头实施例1的整体外观示意图；

图2为本反射式双光纤传感探头实施例1的端面结构示意图；

图3为本反射式双光纤传感探头实施例1的纵剖面结构示意图；

图4为本反射式双光纤传感探头实施例2的端面结构示意图；

图5为本反射式双光纤传感探头实施例2的纵剖面结构示意图。

图中标号为：

1、不锈钢保护管，2、光纤，21、芯径为105μm的纤芯，22、芯径为62.5μm的纤芯，23、包层，24、涂覆层，3、固化的高温胶，4、玻璃毛细管。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

反射式双光纤传感探头实施例1

本反射式双光纤传感探头实施例1如图1至3所示，为异芯双光纤传感探头。2根剥除光纤表面的涂覆层的石英玻璃光纤，平行穿在玻璃毛细管内，外套不锈钢保护管，相互间有高温胶粘接固定，光纤、玻璃毛细管和不锈钢保护管的端面齐平，为探头的端面。本例2根石英玻璃光纤中一根为芯径大、包层薄的光纤，其芯径为105μm，包层外径为125μm；另一光纤为芯径小、包层厚的光纤，其芯径为62.5μm，包层外径也为125μm。

本例玻璃毛细管主体內径为250μm，其一端内径扩大至500μm为喇叭口。本例玻璃毛细管长度为6mm，喇叭口的长度为1mm。

本例不锈钢保护管的内径与玻璃毛细管外径相同，其长度与本例玻璃毛细管长度相等。

反射式双光纤传感探头实施例2

本反射式双光纤传感探头实施例2如图4和5所示，为同芯双光纤传感探头。2根相同的剥除光纤表面的涂覆层的石英玻璃光纤，平行穿在玻璃毛细管内，外套不锈钢保护管，相互间有高温胶粘接固定，光纤、玻璃毛细管和不锈钢保护管的端面齐平，为探头的端面。本例2根石英玻璃光纤均为芯径大、包层薄的光纤，其芯径为105μm，包层外径为125μm。

其它与实施例1相同。

反射式双光纤传感探头实施例3

本反射式双光纤传感探头实施例3为同芯双光纤传感探头。本例2根石英玻璃光纤均为芯径小、包层厚的光纤，其芯径为62.5μm，包层外径为125μm。

其它与实施例1相同。

反射式双光纤传感探头对比例

用芯径为62.5μm，包覆层外径为125μm的两根光纤，由于没有标准的包层外径，只能对光纤的包覆层进行腐融，得到光纤剩余的包覆层外径为80μm；腐融过程无标准工艺。二光纤插入玻璃毛细管，二光纤芯间距为80μm，高温胶固化。加不锈钢保护管；进行端面处理。

本实用新型上述反射式双光纤传感探头实施例1至3，以及对比例的反射式双光纤传感探头的探头功率及成品合格率、生产效率对比数据如表1所示。

表1本实施例与对比例制作反射式双光纤传感探头的对比数据表

*输入光功率100μw时的反射峰值光功率值

**腐融工艺完成之后，光纤剩余的包层外径为80μm

由上表数据可见，实施例3虽然合格率高成本低，但输入相同光功率100μw时的反射峰值光功率过低，性能太差，实用价值不大。

实施例1、2和对比例获得相近的良好性能指标，但是对比例的合格率过低，成本高，很难用于大批量生产。

上述实施例，仅为对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本实用新型并非限定于此。凡在本实用新型的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。