轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置制造方法
【专利摘要】一种轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置，其固定板左侧穿透固定安装着第一固定板，固定板右侧安装着第二固定板，第二固定板没有固定在固定板上，与固定板接触部位为细滑柱，可以在固定板的滑道上滑动，第一固定板和第二固定板上分为带有第一V型槽和第二V型槽的第一光纤固定桩和第二光纤固定桩，光纤光栅固定在光纤固定桩上，调节最左侧的旋钮通过微动螺杆来使得细滑柱在滑道上滑动，通过刻度可以量化轴向应力的大小，止动器保证光纤光栅固定的相对位置不变。轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置很简洁的实现长周期光纤光栅的固定和方便的进行大量的后续试验，可以有效的控制和等量的改变实验过程中轴向应力的大小。可用于各种光纤的夹持，制作简单、操作方便。
【专利说明】轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光纤和光纤光栅的固定装置，尤其是可以定量改变长周期光纤光栅轴向应力大小的固定装置。
【背景技术】
[0002]长周期光纤光栅作为一种新型的光学无源器件，到目前为止发展不过短短的十几年，但已经表现出了广阔的应用前景，其应用涉及到了光纤通信和光纤传感领域的各个方面。基于长周期光纤光栅的传感器不仅具有传统的光纤传感器的可靠性好、抗干扰能力强、结构简单、尺寸小、适于各种应用场合抗电磁干扰、抗腐蚀、能在恶劣的化学环境下工作、可复用性强等优点，且还克服了传感信号弱以及传感光束始终禁闭在光纤纤芯内部传输导致布拉格型传感器的解调技术复杂等缺点。且由于长周期光纤光栅的周期比较长，满足的相位匹配条件是同向传输的纤芯基模和包层模之间的藕合，这一特点使得谐振波长和谐振强度对外界环境的变化非常敏感，有着比传统更好的温度、应力、弯曲、扭曲、横向载荷、折射率灵敏度，可用于微生物、环境监测和腐蚀监控，更可实现在线测量。目前，长周期光纤光栅已被用于飞机焊接点的腐蚀监控和环境湿度监控，钢筋混凝土的腐蚀监控，以及水环境中的石油污染监测和铬离子监测等。因此，基于长周期光纤光栅的传感器具有更好的应用发展潜力。
[0003]利用高频CO2激光器等方法写制的长周期光纤光栅存在自然弯曲，造成长周期光纤光栅对弯曲的敏感，要求长周期光纤光栅只能在拉直状态下才能有透射谱，即只有在一定的应力下长周期光纤光栅才能正常的工作。因此需要对长周期光纤光栅的固定装置进行特殊的设计。
[0004]目前，实验室利用的光纤和光栅的夹持装置主要为光纤夹，即带有细小V型槽的底座和带有橡胶垫的夹持器，依靠磁铁之间的磁性和螺丝的固定来实现夹持光纤和光栅的。除了光纤夹以外就是原理类似光纤夹但是功能更多更为精密的仪器，但同时费用也会急剧的上升。实验室对于实现长周期光纤光栅的固定，一般为先固定两个光纤夹，然后在预应力状态下在两个光纤夹上固定长周期光纤光栅，或者长周期光纤光栅一端用光纤夹固定另一端通过滑轮悬挂重物，来实现长周期光纤光栅的固定，然后进行实验，两个光纤夹的方法对于应力无法改变，一个光纤夹和一个滑轮的方法受外界环境的干扰比较大，两种方法使用的器材多，橡胶等材料对实验内容限制很大，对于研究长周期光纤光栅特性和用途的实验的进行带来很大的困难。
[0005]长周期光纤光栅对于轴向应力的改变也是敏感的，轴向应力的改变会引起长周期光纤光栅透射谱相应的改变。轴向应力对于长周期光纤光栅其他特性就是干扰因素，从控制变量的角度来说希望每次实验固定长周期光纤光栅时具有相同的轴向应力。为了开拓长周期光纤光栅更广阔的应用前景，需要对长周期光纤光栅的固定装置进行改进和优化。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于更好的固定光纤光栅，提供一种可以量化改变光纤光栅轴向应力大小的光纤光栅夹持装置，解决现在实验室搭建的试验系统不稳定、实验器材多、材料限制大、实验进行困难等问题。
[0007]本实用新型的目的是通过以下的技术方案来实现的:轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置，其固定板(10)左侧穿透固定安装着第一固定板(3)，固定板(10)右侧为第二固定板(6)，第二固定板(6)没有固定在固定板(10)上，与固定板(10)接触部位为细滑柱(15)，可以在固定板(10)的滑道(11)上滑动。第一固定板(3)和第二固定板(6)上分别为带有第一 V型槽(8)和第二 V型槽(14)的第一光纤固定桩(9)和第二光纤固定桩(13)，光纤光栅两端分别固定第一光纤固定桩(9)和第二光纤固定桩(13)上，调节最左侧的旋钮
(I)通过微动螺杆来使得细滑柱(15 )在滑道(11)上滑动，通过刻度(2 )可以量化轴向应力的大小。当确定好轴向应力的大小进行实验时，拧紧止动器(4)，保证光纤光栅固定的相对位置不变。这样便实现了轴向应力可量化的长周期光纤光栅的固定。
[0008]按以上所述的应力可量化的长周期光纤光栅固定装置，其特征是旋钮(I)、刻度(2 )和第一固定板(3 )、止动器(4)和微动螺杆(5 )高精度的量化了微小距离，将轴向应力改变的大小用距离来表示。第一光纤固定桩(9)和第二光纤固定桩(13)上的V型槽是用于用各种胶黏剂将光纤光栅固定在其上用的，上面的第一螺丝孔(7)和第二螺丝孔(12)可以用于固定光纤夹增加其适用用范围。第一固定板(3)是固定的，通过微动螺杆与第二固定板
(6)相连，且滑道(11)和细滑柱(15)横截面均为矩形，这保证了第一 V型槽(8)、第二 V型槽(14)和两者之间连线这3条线段在同一条直线上。
[0009]本实用新型的有益效果是:很简洁的实现长周期光纤光栅的固定和方便的进行大量的后续试验，可以有效的控制实验过程中轴向应力的大小，和等量的改变轴向应力的大小；可用于各种光纤的夹持，制作简单、操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图对本实用新型进一步说明。
[0011]图1为本实用新型的结构图:图中1.旋钮，2.刻度，3.第一固定板，4.止动器，
5.微动螺杆，6.第二固定板,7.第一螺丝孔,8.第一 V型槽,9.第一光纤固定桩，10.固定板，11.滑道，12.第二螺丝孔，13.第二光纤固定桩，14.第二 V型槽，15.细滑柱。
【具体实施方式】
[0012]在图1中，将长周期光纤光栅放在第一光纤固定桩(9)和第二光纤固定桩(13)上面的第一 V型槽(8)和第二 V型槽(14)上，然光栅部分位于两V型槽之间，如果需要知道预应力的大小则在固定的预应力下进行光纤的黏贴；如果不需要知道预应力的大小，直接进行黏贴即可。也可在上面固定光纤夹，根据实验的不同选择不同的方式。夹持或者固定好以后一端连接光源，一端连接能分析长周期光纤光栅透射谱性能的仪器，根据具体的实验或者应用目的，观察长周期光纤光栅的透射谱图调节旋钮(I)来调节轴向应力的大小。
【权利要求】
1.轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置，其固定板(10)左侧穿透固定安装着第一固定板(3),固定板(10)右侧安装着第二固定板(6),第二固定板(6)没有固定在固定板(10)上，与固定板(10)接触部位为细滑柱(15)，可以在固定板(10)的滑道(11)上滑动，第一固定板(3)和第二固定板(6)上分为带有第一 V型槽(8)和第二 V型槽(14)的第一光纤固定桩(9)和第二光纤固定桩(13)，光纤光栅固定在光纤固定桩上，调节最左侧的旋钮(I)通过微动螺杆来使得细滑柱(15 )在滑道(11)上滑动，通过刻度(2 )可以量化轴向应力的大小，止动器(4)保证光纤光栅固定的相对位置不变。
2.根据权利要求1所述的轴向应力可量化的长周期光纤光栅固定装置，其特征是旋钮(I)、刻度(2 )和固定板(3 )、止动器(4)和微动螺杆(5 )高精度的量化了微小距离，将轴向应力改变的大小用距离来表示，第一光纤固定桩(9)和第二光纤固定桩(13)上的V型槽是用于用各种胶黏剂将光纤光栅固定在其上用的，上面的第一螺丝孔(7)和第二螺丝孔(12)可以用于固定光纤夹增加其适用范围；第一固定板(3)是固定的，通过微动螺杆与第二固定板(6)相连，且滑道(11)和细滑柱(15)横截面均为矩形，这保证了第一 V型槽(8)、第二 V型槽(14)和两者之间连线这3条线段在同一条直线上。
【文档编号】B25B11/00GK203527304SQ201320583883
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】刘明生, 梁丽丽, 李燕, 李国玉, 杨康, 谢飞 申请人:刘明生, 梁丽丽, 李燕, 李国玉, 杨康, 谢飞