专利名称：一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光纤传感技术，尤其涉及一种光纤布拉格光栅传感器。
背景技术：
光纤传感技术是随着光导纤维和光纤通信技术的发展而形成的崭新技术。光纤传感器的防火、防爆、精度高、损耗低、体积小、重量轻、寿命长、性价比高、复用性好、响应速度快、抗电磁干扰、频带范围宽、动态范围大、易与光纤传输系统组成遥测网络等优点而被广泛地应用于各行各业。光纤布拉格光栅传感器(Fiber Bragg Grating Sensor, FBG)属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(Bragg)波长的调制来获取传感信息，是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅的传感机制包括应变引起的弹性形变(elastic distortion)和弹光效应(strain-optic effect)，温度引起的热膨胀效应 (thermo expansion effect)和热光效应(thermo-optic effect)，以及磁场引起的法拉第效应(Faraday effect)，基于光纤光栅对温度和应变直接敏感，可制成用于检测应力、应变、温度、压力、振动、位移、加速度、倾角等多种参量的光纤传感器和光纤传感网。FBG是光纤纤芯折射率沿光纤轴向呈周期性变化的一种光栅.目前已有的各类FBG传感器工作原理均可归结为对FBG中心波长
Jls的测量，即通过对由外界扰动引起的Jls漂移量的测量，得到被测参数与光纤纤芯
有效折射率nrff以及光纤光栅长度周期Λ相关，即
权利要求
1.一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器，包括碳纤维材料、布拉格光纤光栅及用于固定布拉格光纤光栅与碳纤维材料的粘合物，其特征在于所述碳纤维材料呈花生状。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器，其特征在于所述碳纤维材料上下两圆心距离大于50mm。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器，其特征在于所述碳纤维材料上下两圆心距离为53mm。
4.根据权利要求广3任意一项所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器，其特征在于所述用于固定布拉格光纤光栅与碳纤维材料的粘合物为树脂胶水。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器的制作方法，其特征在于包括如下步骤1)在碳纤维材料功能区处裁剪出呈花生状的形状；2)用于固定布拉格光纤光栅与碳纤维的粘合物将布拉格光纤光栅拉直固定在所述碳纤维材料功能区的对称线上；3)用另一片碳纤维材料将所述布拉格光纤光栅覆盖，并用所述用于固定布拉格光纤光栅与碳纤维材料的粘合物固定。
6.根据权利要求5所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器的制作方法，其特征在于所述步骤1)中裁剪后呈花生状的碳纤维材料的上下两圆心距离大于50mm。
7.根据权利要求5所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器的制作方法，其特征在于所述步骤1)中裁剪后呈花生状的碳纤维材料的上下两圆心距离为53mm。
8.根据权利要求5 7任意一项所述的一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器的制作方法，其特征在于所述用于固定布拉格光纤光栅与碳纤维材料的粘合物为树脂胶水。
全文摘要
本发明公开了一种碳纤维封装的光纤布拉格光栅传感器及其制作方法，通过用碳纤维将光纤布拉格光栅封装在里面，使其不但具有优良的传感特性，其数据线性度最高可达0.99949，设计的传感器封装工艺简单、材料价格低廉，经过多个各体长期测试，其波长漂移为0，重复性和稳定性良好，适合大规模批量生产及满足长期使用的需要。
文档编号G02B7/00GK102192763SQ201110135208
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者刘畅, 姚开元, 聂翔宇, 黄堃 申请人:黄堃