一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114777836B

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202210229513.4

    申请日:2022-03-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于钇铝石榴石晶体衍生光纤的光纤高温应力传感器及其制备方法,属于光纤传感领域,包括单模光纤和钇铝石榴石晶体衍生光纤;单模光纤上设有光纤布拉格光栅;钇铝石榴石晶体衍生光纤与两根单模光纤相熔接,两个熔接面作为两个反射面与钇铝石榴石晶体衍生光纤共同组成光纤法布里‑珀罗干涉仪。本发明通过法布里‑珀罗干涉仪和光纤布拉格光栅级联构成光纤高温应力传感器,光纤布拉格光栅和光纤法布里‑珀罗干涉仪对温度和应力的灵敏度各有差异,通过解光纤布拉格光栅和光纤法布里‑珀罗干涉仪的灵敏度矩阵的方法解决交叉干扰问题实现温度和应力的双参数测量。本发明具有体积小、耐高温、制备工艺简单和制备成本低等优点。

    一种微孔阵列型光纤光栅的制备方法

    公开(公告)号:CN102162874A

    公开(公告)日:2011-08-24

    申请号:CN201110133203.4

    申请日:2011-05-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种微孔阵列型光纤光栅的制备方法,属于光纤光栅传感器技术领域,具体涉及一种利用激光加工结合化学腐蚀技术制备微孔阵列型光纤光栅的方法。是利用功率为0.5W~1.5W的聚焦激光光束在光纤上制作一段损伤区从纤芯延伸到包层外沿的光纤光栅,然后使用体积浓度为1%~40%的氢氟酸在10℃~50℃下对这段光栅进行化学腐蚀,最后经过碱性溶液中和及去离子水超声清洗,从而得到光栅损伤区从包层外沿延伸到纤芯的微孔阵列型光纤光栅结构。本发明使光栅区从光纤内部延伸到表面,而腐蚀过程主要沿着损伤的光栅区进行,保证腐蚀后的结构具有较大的机械强度,并提高了传感灵敏度,且同时具有高温稳定性。

    光谱形状可调的光栅型滤波器

    公开(公告)号:CN1414403A

    公开(公告)日:2003-04-30

    申请号:CN02144609.1

    申请日:2002-11-22

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明的光谱形状可调的光栅型滤波器属光应用领域。结构包括激光器(1)、掩模板(2)、光纤或波导(3)、平台(4)。掩模板(2)放置在光纤或波导(3)的上方,激光束垂直照射在掩模板(2)上,光纤或波导(3)固定在平台(4)上面。掩模板(2)和光纤或波导(3)能以垂直平台(4)的平面方向为轴相对旋转;平台(4)、掩模板(2)、激光束三者能沿光纤或波导(3)方向相对平移。本发明适合于在各种光敏光纤或波导上制作光谱形状可调的光栅型滤波器,且结构简单、成本降低,可以广泛地应用于光通信等光应用领域。

    一种基于光纤光栅的脉搏测量系统及测量方法

    公开(公告)号:CN119073930A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411332579.1

    申请日:2024-09-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于光纤光栅的脉搏测量系统及测量方法,属于光纤传感技术领域,包括:解调光路、信号处理单元及上位机显示单元;解调光路包括ASE宽带光源、光纤耦合器、n个光纤布拉格光栅、马赫曾德尔干涉仪及粗波分复用器;马赫曾德尔干涉仪由第一光纤耦合器和第二光纤耦合器组成;信号处理单元包括光电探测器、A/D转换电路及FPGA;采用三个光纤布拉格光栅同时测量手腕处寸、关和尺三个位点的脉搏,搭建解调系统光路,光电探测器将干涉光信号转换为电信号,通过FPGA控制ADC采集模拟电信号,转换为数字量进行预处理,通过udp协议发送至上位机显示单元中,上位机由Labview软件搭建,根据脉搏的频率范围,滤除干扰噪声,精确还原寸、关和尺的脉搏波形,充分利用光纤传感器易于集成的优势,光路结构简单,易于实现。

    微纳结构的耐高温法布里-珀罗腔传感结构及系统

    公开(公告)号:CN112985478B

    公开(公告)日:2022-04-26

    申请号:CN202110174070.9

    申请日:2021-02-09

    Abstract: 本申请涉及微纳结构的耐高温法布里‑珀罗腔传感结构及系统,具体而言,涉及传感器领域。本申请提供的微纳结构的耐高温法布里‑珀罗腔传感结构,结构包括:主体结构、第一体光栅、第二体光栅和光纤;柱体结构内部设置有孔洞,孔洞的两个相对的面设置有第一体光栅和第二体光栅,且主体结构的外部设置有光纤,由于温法布里‑珀罗腔两侧设置有第一体光栅和第二体光栅,该主体结构内的孔洞构成了法布里‑珀罗腔,当需要对待测信息进行测量时,将本申请的结构设置在待测环境中,当待测环境中的待测因素改变时,法布里‑珀罗腔内部的光束干涉谱线发生漂移,通过对光束干涉谱线的检测,并根据光束干涉谱线的变化与待测因素的对应关系,得到待测因素的量。

    一种利用飞秒激光直写技术制备啁啾光纤光栅的方法

    公开(公告)号:CN113009618A

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN202110307931.6

    申请日:2021-03-23

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用飞秒激光直写技术制备啁啾光纤光栅的方法,属于光纤光栅的制作技术领域,本发明利用飞秒激光在单模光纤内进行逐点刻写,通过控制飞秒激光聚焦在纤芯内的点间距的逐渐改变,可以制造出线性啁啾光纤光栅。由于飞秒激光逐点直写法可以在光纤纤芯内产生较大的折射率调制,可以在较短的光栅结构上获得大半峰宽高反射率的啁啾光纤光栅。本发明基于高功率光子晶体光纤激光器的优良性能,采用A3200Motion Composer软件编写的电控三维精密移动平台(Aerotech ABL10050L‑LN/UPPER and BOCIC MRS100Series)和快门开关联动控制程序,通过设置不同加工参数可在单模光纤内实现不同参数的啁啾光纤光栅的加工。本发明具有低成本、高灵活性、操作简单、自动化程度高等优势,具有良好的应用前景。

    基于光纤光栅的温度不敏感的应力应变传感器

    公开(公告)号:CN1563901A

    公开(公告)日:2005-01-12

    申请号:CN200410010726.X

    申请日:2004-03-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明的基于光纤光栅的温度不敏感的应力应变传感器属传感器领域。由光源4、光纤光栅1、检测器3构成透射式或反射式应力应变传感器,所说的光纤光栅1只使用一支,其入射光端的一段与石英板2固定,相应的另一段裸露,或者将光纤光栅1制作成锥管形状,即直径沿轴向逐渐减小,或入射光端的一段与石英板2固定,相应的裸露的另一段制作成锥管形状。所说的检测器3采用光电探测器或功率计。本发明中三种敏感元件,都能构成灵敏度较高、测量范围较大的温度不敏感的应力应变传感器,敏感元件中仅使用一支光纤光栅,均不使用温控装置,使传感器构造简单;在信号解调中只需检测光纤光栅功率的变化,不用检测波长变化,大大降低传感器成本。

    一种碳纤维管封装的光纤光栅压力传感器

    公开(公告)号:CN112798159B

    公开(公告)日:2021-11-09

    申请号:CN202110206994.2

    申请日:2021-02-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维管封装的光纤光栅压力传感器,属于光纤传感领域,包括碳纤维管、封装体及光导纤维;光导纤维上设有温度补偿光栅和压力敏感光栅;温度补偿光栅通过柱形封装体被封装在空心钢管中;压力敏感光栅通过耐高温环氧树脂胶和碳纤维管相连,碳纤维管的两端通过耐高温环氧树脂胶和T型封装体相连;T型封装体通过耐高温环氧树脂胶和U型封装体相连。本发明利用碳纤维管封装的压力传感器,其制备工艺简单,制备成本低,可实现分布式传感,在实际中具有广泛的应用前景。该压力传感器进行压力测试时,可以在0‑80MPa甚至更高的压力范围达到较大的压力灵敏度,同时可以在高温环境下工作,带有温度补偿光栅,可在高温高压恶劣环境下稳定工作。

    一种碳纤维管封装的光纤光栅压力传感器

    公开(公告)号:CN112798159A

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202110206994.2

    申请日:2021-02-24

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维管封装的光纤光栅压力传感器,属于光纤传感领域,包括碳纤维管、封装体及光导纤维;光导纤维上设有温度补偿光栅和压力敏感光栅;温度补偿光栅通过柱形封装体被封装在空心钢管中;压力敏感光栅通过耐高温环氧树脂胶和碳纤维管相连,碳纤维管的两端通过耐高温环氧树脂胶和T型封装体相连;T型封装体通过耐高温环氧树脂胶和U型封装体相连。本发明利用碳纤维管封装的压力传感器,其制备工艺简单,制备成本低,可实现分布式传感,在实际中具有广泛的应用前景。该压力传感器进行压力测试时,可以在0‑80MPa甚至更高的压力范围达到较大的压力灵敏度,同时可以在高温环境下工作,带有温度补偿光栅,可在高温高压恶劣环境下稳定工作。

    一种折射率沿蓝宝石单晶光纤径向递减的包层及其制备方法

    公开(公告)号:CN109695025B

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN201910102683.4

    申请日:2019-02-01

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种折射率沿蓝宝石单晶光纤径向递减的包层及其制备方法,属于光纤技术领域,在不同沉积温度下,利用原子层沉积(ALD)技术在蓝宝石单晶光纤表面分别沉积两层密度(折射率)不同的氧化铝薄膜,并进行退火,得到折射率沿光纤径向逐渐递减的包层。这种折射率沿光纤径向递减的氧化铝包层能够最大限度地降低光纤进行长距离传输时的光损耗,并起到有效保护光纤的作用。本发明利用原子层沉积技术制备的蓝宝石单晶光纤的包层具有很好的致密性,且包层的厚度可控,成膜质量较高。获得的氧化铝包层耐高温,折射率低,且低于或接近蓝宝石光纤的折射率,满足蓝宝石单晶光纤对于包层的要求。

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