自动静态连续制备光纤光栅阵列的装置与方法
【专利摘要】一种自动静态连续制备光纤光栅阵列的装置，包括沿光纤运行方向依次设置的：光纤放线模块，包括绕线盘；涂覆层剥除模块，包括依次设置的CO2脉冲激光器、第一反射镜、第二反射镜、聚焦透镜和柱面反射镜；光栅刻写模块，包括准分子激光器和相位掩膜板；涂覆模块，包括自动紫外光涂覆装置；收纤模块，包括自动光纤收纤装置。一种自动静态连续制备光纤光栅阵列的方法，针对未载氢的普通光纤，在光纤收放线的过程中：1）利用窄脉冲红外光局部剥除其涂覆层；2）移动剥除涂覆层的光纤部分至准分子激光器处进行刻写；3）将刻写完成后的光纤部分移动至紫外光涂覆设备处进行紫外光涂覆和固化；4）重复步骤1）至3）刻写多个光纤光栅，构成光纤光栅阵列。
【专利说明】自动静态连续制备光纤光栅阵列的装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤传感系统中光纤光栅阵列的制备，具体地指一种自动静态连续制备光纤光栅阵列的装置与方法。
【背景技术】
[0002]目前，准分布式光纤布拉格光栅的复用技术源于其自身对温度、应力、压力及振动等外界物理量的高灵敏度传感功能，其同时又具有体积小、抗恶劣环境、动态区间宽、可靠性高等突出优点，成为目前光纤传感领域内最有力的竞争者，在许多工业与工程领域特别是超大型的结构中有着广泛的应用。
[0003]在传统的光栅复用传感系统中，大多采用单个高反射非同光栅单元熔焊接的波分复用方法，系统损耗大，其焊点的抗机械强度差导致焊点处存在安全隐患，并且复用的数量有限，一般不超过20个，同时系统的制备效率低，工程施工复杂。目前最新的方法是武汉理工大学使用动态在线连续刻写超低反射率的弱光纤光栅阵列来扩大复用数量的方法，该方法使用光敏光纤预制棒在光纤拉丝过程中使用准分子激光器的单脉冲技术刻写光栅，一个光栅只使用一个光脉冲刻写，因此光栅的反射率能够低至0.1%~0.01%，可使传感单元的复用数量达到I万个。然而该方法对解调仪提出了很高的要求，研制成本高；其次，由于使用光敏光纤，因而光纤的损耗较大；第三，拉丝过程需要大量的气体保护，系统运行成本高；第四，由于是在线动态刻写，对拉丝工艺等各项技术的控制要求十分严格，且光纤光栅的反射率大小很难精确控制；此外，由于反射率很低，对光缆封装结构有很大的要求(Guo，H.，Tang, J., Li, X., Zheng, Y., Yu, H., and Yu, H., ^On-line writing identical andweak fiber Bragg grating arrays, ^ Chin.0pt.Lett.11, 030602 (2013))。授权
【发明者】唐健冠, 郭会勇, 程乘, 余海湖, 何伟, 姜德生, 陈宏利 申请人:武汉理工大学, 武汉华之洋光电系统有限责任公司