[0036]附图3注解:聚酰亚胺包层4。
[0037]本发明的目的是这样实现的:
[0038]a、采用石英Bragg光栅，剥离聚酰亚胺涂覆层，清除包层表面的有机介质，有机溶剂清洗，纯水清洗；
[0039]b、采用物理沉积方法，在光纤光栅表面沉积铝薄膜；
[0040]C、采用真空热处理工艺，对光纤光栅表面沉积铝薄膜进行熔融状态的热稳定化处理；
[0041]d、采用镀金属膜薄壁毛细玻璃管作为360°掩模版，采用旋转360°光刻方法，实现对覆盖在Bragg光栅表面上的铝薄膜进行光刻胶保护，其它部分光刻胶去除；
[0042]e、利用湿法腐蚀工艺，腐蚀并去除覆盖Bragg光栅以外的铝膜；
[0043]f、利用除膜剂去除剩余光刻胶，纯水反复清洗直到洗净可溶性杂质；
[0044]g、利用光纤覆膜机涂覆聚酰亚胺材料，包封被招金属膜的裸露的Bragg光栅；
[0045]h、形成增强型光纤光栅温度传感器，经筛选测试，遴选出合格的光纤光栅温度传感器产品。
[0046]本发明还可以包括这样一些特点:
[0047]1、沉积金属铝方法，可以是溅射方法、镀膜方法，也可以是厚膜烧结方法。
[0048]2、修饰Bragg光栅的金属膜可以是铝膜，也可以是线胀系数高于石英光纤材料的低温熔点的锡膜、铅膜以及低熔点的合金。
[0049]本发明提供的是铝修饰增强型光纤光栅温度传感器制造方法，它涉及到在光纤光栅表面用铝金属膜修饰制作增强型光纤光栅温度传感器制造方法。本发明解决了传统光纤光栅温度传感器灵敏度较低而导致分辨力较低的问题。本发明的制造方法由以下工步组成:光纤光栅除去护套管-除去包层表面有机介质-有机溶剂清洗-在光纤光栅表面物理沉积铝膜-真空热处理-光刻掩模-湿法腐蚀去除覆盖光栅以外的铝膜-除膜剂去胶-纯水清洗-覆聚酰亚胺包封膜-形成增强型光纤光栅温度传感器-筛选测试。用本发明方法制造出的增强型光纤光栅温度传感器可有效提高增强型光纤光栅温度传感器检测灵敏度和分辨力，提高温度检测精度。
[0050]【具体实施方式】如下:
[0051]a、采用石英Bragg光栅，光栅长度3mm、5mm、7mm、10mm、20mm等，利用剥纤钳直接剥去涂敷层，然后无尘纸蘸酒精擦干净；或是用脱漆剂浸泡，然后用无尘纸蘸酒精将浸泡过的涂敷层抹掉。清除包层表面的有机介质，分别用有机溶剂丙酮和酒精清洗，最后用纯水反复清洗3遍以上，至清洗干净；
[0052]b、采用物理沉积方法，利用溅射台、镀膜机等物理沉积工艺，在光纤光栅表面沉积铝薄膜；
[0053]C、采用真空热处理工艺，对光纤光栅表面沉积铝薄膜进行热稳定化处理，热处理温度660?700°C ο对低熔点的金属材料锡、铅，以及低熔点合金，也应采用高于熔点的真空热稳定化处理工艺；
[0054]d、采用0.1mm壁厚和内孔直径0.1mm的镀金属膜的毛细玻璃管作为360°光刻掩模版，利用旋转360°光刻方法，实现对对覆盖在Bragg光栅表面上的铝薄膜进行光刻胶保护，其它部分光刻胶去除；
[0055]e、利用湿法腐蚀工艺，腐蚀剂可采用盐酸、硝酸、硫酸或其混合液，去除覆盖Bragg光栅以外的铝膜；
[0056]f、利用专用光刻胶除膜剂去除剩余光刻胶，纯水反复清洗直到洗净可溶性杂质；
[0057]g、利用光纤覆膜机涂覆聚酰亚胺材料，包封被招金属膜的裸露的Bragg光栅；
[0058]h、形成增强型光纤光栅温度传感器，经筛选测试，遴选出合格的光纤光栅温度传感器产品。
[0059]本发明提供的铝修饰光纤光栅温度传感器灵敏度增强的原理:根据金属铝材料的热膨胀系数为230X10 7/°C，石英光纤的热膨胀系数为5.5X10 7/°C，当温度变化时，金属招薄膜修饰的石英Bragg光栅的伸缩量要大于没被修饰的石英Bragg光栅，招膜修饰光栅后，有效地增大了光纤光栅的热线胀系数，提高了光纤温度传感器的灵明度和分辨力，进而提高了光纤温度传感器的检测精度。
[0060]本发明提供的铝修饰光纤光栅温度传感器可适用-55°C?280°C范围内的温度测量，3mm的Bragg光栅的光纤温度传感器检测精度提高到0.2°C左右，5mm的Bragg光栅的光纤温度传感器检测精度在0.1°C左右，1mm的Bragg光栅的光纤温度传感器检测精度在0.07°C左右。适用于工业、农业、科研的等领域的需求。
【主权项】
1.一种铝修饰增强型光纤光栅温度传感器制造方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤一:采用石英Bragg光栅，剥离涂覆层，清除包层表面的有机介质，有机溶剂清洗，纯水清洗； 步骤二:采用物理沉积方法，在光纤光栅表面沉积铝薄膜； 步骤三:采用真空热处理工艺，对光纤光栅表面沉积铝薄膜进行熔融状态的热稳定化处理； 步骤四:采用镀金属膜薄壁毛细玻璃管作为360°掩模版，采用旋转360°光刻方法，实现对覆盖在Bragg光栅表面上的铝薄膜进行光刻胶保护，其它部分光刻胶去除； 步骤五:利用湿法腐蚀工艺，腐蚀并去除覆盖Bragg光栅以外的铝膜； 步骤六:利用除膜剂去除剩余光刻胶，纯水反复清洗直到洗净可溶性杂质； 步骤七:利用光纤覆膜机涂覆聚酰亚胺材料，包封被招金属膜的裸露的Bragg光栅； 步骤八:形成增强型光纤光栅温度传感器。2.根据权利要求1所述的一种铝修饰增强型光纤光栅温度传感器制造方法，其特征在于:所述的步骤二中采用物理沉积方法在光纤光栅表面沉积铝薄膜为溅射方法、镀膜方法或者厚膜烧结方法。3.根据权利要求1所述的一种铝修饰增强型光纤光栅温度传感器制造方法，其特征在于:所述的步骤三中采用真空热处理工艺为:在高于660°C?700°C条件下真空处理带铝膜的光纤光栅，使铝膜呈熔融状态，并保持一段时间恒温状态再冷却，得到铝薄膜。
【专利摘要】一种铝修饰增强型光纤光栅温度传感器制造方法。它涉及到在光纤光栅表面用铝金属膜修饰制作增强型光纤光栅温度传感器制造方法。本发明解决了传统光纤光栅温度传感器灵敏度较低而导致分辨力较低的问题。在光纤光栅表面沉积铝膜，在高于660℃～700℃条件下真空处理带铝膜的光纤光栅，使铝膜呈熔融状态，并保持一段恒温状态再冷却，得到致密一体化铝膜，进而改善铝膜的温度线胀特性的重复性和稳定性。利用镀膜的毛细玻璃管作为360°光刻掩模版，利用旋转360°光刻方法，实现对光纤光栅表面上的铝膜进行光刻胶掩模保护。用本发明方法能够提高增强型光纤光栅温度传感器的检测灵敏度和分辨力，提高温度检测精度。
【IPC分类】G01K1/00, G01K11/32
【公开号】CN105021308
【申请号】CN201510412704
【发明人】张洪泉, 高延滨, 郭立东, 霍亮, 周雪梅, 毛奔, 于善晗, 李光春, 王军
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月15日