專利名稱：一種光纖傳感器及制造方法
一種光纖傳感器及制造方法有關申請的對照資料
本申請主張于2009年7月16日提交的美國臨時專利申請NO. 61/213，796的權(quán)益， 該專利申請在此全部引用作為參考。技術(shù)領域
本說明總體介紹一種光纖傳感器及其制造工藝。具體來講，本說明涉及一種光纖傳感器，它能使用同一數(shù)據(jù)源，在光纖的一個或多個預定位置同時檢測和測量多項標準，并且還涉及到一種制成光纖傳感器的方法。
背景技術(shù)：
光纖傳感器特別是布拉格光纖光柵(FBG)在技術(shù)上是已知的。FBG是光纖的一種， 它的光譜響應受實際應變和溫度的影響。因此，現(xiàn)有的FBG可以用來測量應力或溫度的變化。光纖傳感器(如TOG)的這些獨特功能促進了光纖傳感裝置的應用。光纖傳感器的特性包括重量輕、體積小、使用壽命長、線性延伸長、抗電磁干擾、抗腐蝕等。盡管具有這些激勵性特點，但現(xiàn)有的FBG技術(shù)和應用還是存在一定的局限性和問題?，F(xiàn)有FBG技術(shù)的其中一個問題是，當傳感器光響應中的應變與溫度效應耦合時，會影響測量的可靠性和準確性。
可以發(fā)明一種光纖感應器，能在光纖上一個或多個同源的預定位置同時檢測和測量多項標準。發(fā)明內(nèi)容
本說明中實施方案的目標之一是可以避免或減輕舊有的光纖傳感器中的至少一個缺點。
本說明介紹了新FBG傳感設備的建模、設計和制造。它可應用于結(jié)構(gòu)測量、故障診斷、溫度測量及壓力監(jiān)測等用途，還可用于醫(yī)療設備中，例如癌癥診斷。它還將可能用于航天結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、建筑等的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測，油井和氣井的井下測量，以及地震震級測量。
為了能讓光學傳感器具有同時測量濃度和溫度的能力，先要使FBG對折射率敏感并保持其熱敏度不受影響?？紤]到FBG的特性，還可能將傳感器嵌入到金屬零件中進行原位負載監(jiān)測。很多行業(yè)都可以借助這項技術(shù)獲益，如機床加工、航空航天以及汽車行業(yè)。
設備制造采用激光微加工方法。FBG傳感裝置的開發(fā)采用了兩種工藝疊加法和減色法。疊加法用于纖維金屬薄膜的沉積，減色法是基于外圍光纖材料的選擇性去除。
為了解決FBG中的溫度-應變耦合問題，設計并制成了纖維金屬薄膜的超結(jié)構(gòu)布拉格光纖光柵(SFBG)。SFBG能同時測量應變和溫度。為了設計傳感裝置和分析傳感器性能，開發(fā)了一項監(jiān)測熱度和結(jié)構(gòu)的FBG光學機械模型。模型基于光纖的光測彈性和熱光等性能。當FBG面對均勻和不均勻分布的結(jié)構(gòu)負載和溫度變化時，可利用模型預測它的光學反應。模型還可為SFBG提供光反應，使其折射率沿光纖產(chǎn)生二次周期性。利用已開發(fā)的 FBG光機械模型開展纖維薄膜傳感器的設計。
一種名為激光輔助無掩膜微沉積(LAMM)的激光直寫(DW)方法可用于將薄膜選擇性地沉積到光纖上，直接疊加或分層制造法——無論是否是基于激光的方法——都可用于光纖薄膜的成型。
飛秒激光微加工和氫氟酸蝕刻減色法也成功用于傳感器制造。為此，在常規(guī)FBG 包層中要進行定期微溝槽印刻，以便提高它們對周圍環(huán)境濃度的靈敏度，同時保持完整的熱敏度。這種傳感器在生物醫(yī)學研究中的應用有很大的潛力，其中要對生物分析物的性能進行原位測量。
本說明中介紹了 FBG傳感器的另一種用途，即利用低溫嵌入工藝嵌入到金屬部件中，用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。在這里，可利用光機械模型預測嵌入的FBG的光響應。嵌入工藝包括低溫鑄造、纖維薄膜沉積以及電鍍工藝。
第一本說明介紹了一種光纖傳感器，其特點是能在光纖傳感器上的一個或多個預定位置同時檢測多項標準。
特征1 傳感器能同時檢測兩項標準，這兩項標準是從多項標準組合中選出的，這些組合包括溫度和應變、溫度和應力、溫度和壓力、溫度和強度、溫度和氫含量，以及溫度和濕度。
特征2 光纖是一種FBG光纖，外層被布設了多個涂層。
特征3 光纖是一種FBG光纖，它的首端連接到一個只能識別反射光的頻譜信號分析儀。
特征4 多涂層沿光纖長度等距排列。
特征5 多涂層沿光纖長度非等距排列。
特征6 多涂層由第一涂層組和第二涂層組組成，第一涂層組沿光纖長度等距分布，第二涂層組沿光纖長度非等距分布。
特征7 多涂層是一層厚度達到200 μ m的薄膜。
特征8 多涂層是一層厚度約9 μ m的薄膜。
特征9 多涂層是一種導電元素，選自鈦、銀、金、鉬、鋁、鋅、鎂、銅、鐵、鉻、鎳、鈀、 鉛及其組合。
特征10 多涂層是銀。
特征11 多涂層是聚合材料。
特征12 多涂層長約1. 5毫米，相鄰的涂層間隔0. 5毫米。
特征13 多涂層的長度是光纖傳感器光柵長度的三分之一，相鄰的涂層間隔也是光柵長度的三分之一。
特征14 光纖表面周圍有多個半徑遞減帶。
特征15 光纖表面到遞減帶底部的深度達40 μ m。
特征16 每個多元帶長達光纖傳感器光柵長度的三分之一，相鄰帶的間隔也是光柵長度的三分之一。
特征17 多元帶沿光纖長度等距分布。
特征18 多元帶沿光纖長度非等距分布。
特征19 多元帶包括第一帶組和第二帶組，第一帶組沿光纖長度等距分布，第二帶組沿光纖長度非等距分布。
特征20 多項標準選自多個組合，這些組合包括溫度和應變、溫度和強度、溫度和應力、溫度和壓力，以及溫度和液體濃度。
第二 本發(fā)明提供了一種制造光纖傳感器的方法，使光纖傳感器能在一個或多個預定位置同時檢測多項標準，這個方法包括將至少一個薄涂層用于一個非平滑表面。
特征1 涂層的應用流程選自以下流程，包括直寫、直接沉積、直接印刷、逐層沉積、直接疊加制造、實體無模制造及分層制造。
特征2:使用激光加工。
特征3 涂層適用于激光直寫。
特征4 激光直寫是指激光輔助無掩模微沉積法。
特征5 多項標準是從以下各組合中選出的，包括溫度和應變、溫度和應力、溫度和壓力、溫度和氫含量，以及溫度和濕度。
第三本說明介紹了一種光纖傳感器的制造工藝，使光纖傳感器能在一個或多個預定位置同時檢測多項標準，該工藝包括去除光纖表面材料。
特征1 用飛秒激光蝕刻技術(shù)去除光纖表面的材料涂層。
特征2 選擇性的利用氫氟酸蝕刻法去除光纖表面的材料涂層。
特征3 可從以下組合中選出一項或多項標準溫度和應變、溫度和強度、溫度和應力、溫度和壓力，以及溫度和液體濃度。
特征4 去除光纖周圍的材料，沿光纖形成圓周形多元帶，從光纖表面算起，形成的多元帶深度可達40 μ m。
特征5 多元帶長達光纖光柵長度的三分之一，相鄰帶的間隔也是光柵長度的三分之一。
通過結(jié)合下面的實例描述和圖表，對一般技術(shù)熟練的人來講，本說明的其他方面和特點就一目了然了。


本說明僅以舉例方式進行介紹，參照附圖。
圖1描述了超結(jié)構(gòu)FBG的反射光譜圖。
圖2描述一種被周期性金屬涂層覆蓋的光纖按一定間距布設及其對平均折射率的影響。
圖3介紹了不同類型(廣義周期、質(zhì)量和涂層厚度)的鍍金屬周期性光纖。同時， 圖3還介紹了 SFBG相應的反射光譜；
圖4用圓柱坐標系統(tǒng)來解釋光纖和鍍金屬；
圖5描述了在不同張力作用下，參數(shù)K~變量沿光纖的變化情況；
圖6描述了在不同溫度下，參數(shù)Κ~沿光纖的變化情況；
圖7描述了附著于FBG的周期性銀薄膜的幾何尺寸；
圖8描述了在不同負載情況下，SFBG的反射光譜圖9描述了 SFBG在受力情況下的反射率圖10描述了 SFBG在受力情況下的布拉格波長圖11描述了受溫度影響的SFBG反射光譜圖12描述了受溫度影響的SFBG反射率圖13描述了受溫度影響的SFBG布拉格波長圖14介紹了 SFBG的結(jié)構(gòu)和熱負荷測試裝置；
圖15描述了附加銀薄膜前后，F(xiàn)BG反射率示意圖16描述了在熱循環(huán)環(huán)境下，受布拉格波長影響的反射率示意圖17描述了受溫度影響的布拉格波長示意圖18描述了受溫度影響的鍍膜和不鍍膜的SFBG段應變組分圖解；
圖19描述了在拉伸負載情況下，受布拉格波長影響的反射率示意圖.；
圖20描述了受張力影響的布拉格波長示意圖。
圖21是受張力和溫度共同影響的SFBG反射光譜示意圖22是在張力和溫度的共同影響下，受布拉格波長影響的SFBG反射率示意圖23是在張力和溫度的共同影響下，受溫度影響的SFBG布拉格波長示意圖M是SFBG衡量應變和溫度時的典型特征曲線；
圖25介紹了在FBG設備上沉積銀薄膜的LAMM設備；
圖沈介紹了光纖安裝的旋轉(zhuǎn)臺；
圖27介紹了納米顆粒的燒結(jié)機制；
圖28描述了 LAMM系統(tǒng)的典型沉積模式；
圖四是圖28中沉積模式的分析圖30a是用5kX倍率的場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)觀測到的1. 35W功率燒結(jié)的銀薄膜微結(jié)構(gòu)圖30b是用20kX倍率的場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)觀測到的1. 35W功率燒結(jié)的銀薄膜微結(jié)構(gòu)圖31a是用5kX倍率的場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)觀測到的3. 28W功率燒結(jié)的銀薄膜微結(jié)構(gòu)圖31b是用20kX倍率的場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)觀測到的3. 28W功率燒結(jié)的銀薄膜微結(jié)構(gòu)圖32介紹了銀薄膜的XRD光譜；
圖33介紹了與O00)襯墊相匹配的XRD光譜放大峰值；
圖34介紹了銀薄膜的納米壓痕剖面；
圖35描述了納米壓痕測試中的負載-位移圖36介紹了銀薄膜的硬度受激光功率影響；
圖37描述了銀薄膜的彈性模量受激光功率影響；
圖38描述了光纖的LAMM沉積路徑；
圖39a是薄膜在帶沉積噴嘴的光纖上的沉積過程剖視圖39b是圖fe中薄膜沉積完成后將光纖旋轉(zhuǎn)90度的剖視圖，這樣可以使涂層厚度分布均勻；
圖40描述了周期性銀薄膜在光纖上的沉積過程中，LAMM沉積頭的變化情況；
圖41描述了 FBG周期性鍍銀情況；
圖42描述了光纖上沉積的薄膜直徑；
圖43描述了飛秒激光工作站設備；
圖4 描述了圖43中飛秒激光工作站的示意圖44b描述了飛秒激光束和FBG ；
圖45介紹了根據(jù)激光掃描速度為5um/s時的平均功率，蝕刻于水平硅酸襯底上的微溝槽寬度示意圖46描述了光纖以及蝕刻于光纖上的微機械溝槽；
圖47描述了四種光纖，每種光纖都具有多個溝槽，且溝槽與溝槽深度間距不同。
具體實施方式
概括來講，本說明介紹了一種能在光纖上的一個或多個預定位置(也稱為具體位置)同時檢測和測量多項物理標準的光纖傳感器，以及一種制成這類光纖傳感器的方法。
FBG具有在周期L內(nèi)沿光纖核心調(diào)節(jié)折射率的功能，這已經(jīng)被廣泛應用于物理參數(shù)和過濾的檢測。FBG傳感器可用于測量強度、應力、應變、壓力和溫度，這些功能是基于 FBG對應變和溫度的光學敏度。與傳統(tǒng)的電子和電磁裝置相比，F(xiàn)BG具有相當大的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在重量輕、體積小、使用壽命長、遠程線性、抗外界電磁腐蝕等方面。
SFBG是一種折射率調(diào)節(jié)不均勻但沿光纖周期性(周期比初始光柵大)變化的 FBG0如圖1所示，這一特性會在反射光譜中產(chǎn)生周期性間隔邊帶，這在光纖激光器、可調(diào)濾波器以及多參數(shù)傳感器等領域有著廣泛應用。采用紫外輻射進行光柵蝕刻時，F(xiàn)BG可以借鑒折射率的長周期變化。盡管SFBG可用于上述多種用途，但總體而言，邊帶強度是固定的， 并且不可調(diào)節(jié)。此外，對于多參數(shù)傳感來說，可以捕捉到傳輸信號，并對之進行分析，而不是通過反射光譜來分析。更進一步來講，例如可以通過在光纖上制作周期金屬薄膜來實現(xiàn)可調(diào)節(jié)SFBG的概念。
在SFBG中，沿纖維軸的折射率調(diào)節(jié)周期性很強，同時沿纖維軸的周期(通常大于 IOOym)比沿光柵的周期要長。折射率的長周期變化導致了 SFBG反射光譜中等距邊帶的形成。
如圖2所示，SFBG還可通過在FBG上沉積周期性金屬膜來實現(xiàn)。沉積有金屬纖維薄膜的SFBG，當光纖受軸向力(F)或者加熱/制冷(ΔΤ)影響時會導致應變沿光柵呈周期性分布，這是由薄膜和光纖的幾何尺寸以及熱膨脹差異引起的。應變組分沿光柵呈周期性分布導致了平均折射率(Si)的周期性變化(由于光側(cè)彈性的影響)。除折射率外，光柵間距 (A)沿光纖周期變化。間隔分布在FBG上并被金屬覆蓋的邊帶，可由相位匹配條件得出2^e//'(1)
FBG上的鍍金屬薄膜可用于低溫情況下的色散補償、可調(diào)節(jié)布拉格光柵以及增敏。 電解沉積、濺射、電子束蒸發(fā)、電鍍技術(shù)等傳統(tǒng)技術(shù)可用于沉積Ti，Ag，Au, Pt，Zijn Cu鍍膜。據(jù)設想，高分子材料也可用于薄膜涂料。
通過改變沉積模式(圖幻的周期、長度、材料和厚度，可以產(chǎn)生各種SFBG。如此產(chǎn)生的SFBG將擁有特殊的反射光譜，可測量多重參數(shù)。同時，設計參數(shù)有鍍膜的幾何參數(shù)t， t1 t2，rf, rcl, rc2, rc3, b，w, W1, w2, Wi和鍍膜材料的機械性能，如彈性模量和熱膨脹系數(shù)。
多參數(shù)測量實例預測的不完全清單1.應變和溫度2.應力和溫度3.強度和溫度4.壓力和溫度5.氫(H2)含量和溫度(比如使用鈀涂料)6.氣敏元件和溫度傳感器當光纖接觸到這種氣體，并且受到應變時，任何涂料適用材料都會膨脹。7.相對濕度和相對溫度接觸到這種氣體，并且受到應變時，任何涂料適用材料(比如濕度敏感聚合物)都會膨脹。
在第一個實例中，一種具有多重參數(shù)傳感能力的SFBG是通過將周期性金屬薄膜沉積到傳統(tǒng)FBG上而制成的。例如通過使用激光輔助無掩膜微沉積(LAMM)技術(shù)來制成金屬薄膜，這是一種激光直寫(DW)方法。與傳統(tǒng)的鍍膜技術(shù)相比，無掩膜直寫方法總體上更快捷、更靈活。LAMM技術(shù)中，某種金屬(比如銀)的納米顆粒懸浮液會被用于分層沉積，同時納米顆粒沉積后用激光束和/或熔爐進行燒結(jié)。
SFBG反射光譜中的周期間隔邊帶已被廣泛用于光纖激光器和可調(diào)寫濾波器中。與采用紫外光照射法制成的SFBG相比，含有纖維膜的SFBG邊帶折射率可以通過溫度和外力的改變來調(diào)節(jié)0 Ahuja 等人的論文〈〈Tunable Single Phase-Shifted and Superstructure Gratings Using Microfabricated On-Fiber Thin Film Heaters》，對可調(diào)節(jié) SFBG 的概念(通過在光纖上制造金屬薄膜而實現(xiàn))進行了詳細闡述，這篇文章發(fā)表于Optics Communications, vol. 184，pp. 119-125，2000，該文內(nèi)容以引用的形式并入本文。Ahuja等人建議將SFBG用于波分復用、光學傳感、光纖激光器。文章指出，可以通過電子束蒸發(fā)法將具有周期性可變直徑的金薄膜沉積在預沉積的鈦纖維薄膜上。Ahuja認為焦耳加熱會使溫度沿光纖周期性分布。這就使通過電流調(diào)節(jié)邊帶反射率成為了可能。盡管Ahuja就光纖上沉積薄膜的問題進行了論述，但是他并沒有詳細論述如何采用文中提到的一種薄膜來達到文中所說的效果。
從感應的角度來看，有周期性金屬鍍層的SFBG可用于同步參數(shù)測量，消除了 FBG 在熱度和結(jié)構(gòu)測量上存在的自身局限性。SFBG產(chǎn)生的邊帶強度主要受光纖的適用溫度和強度影響。邊帶強度和布拉格波長位移相結(jié)合可用于識別溫度和應變的組合效應。紫外誘變SFBG已經(jīng)用于多參數(shù)感知。在Guan等人共同發(fā)表的《Simultaneous Strain and Temperature Measurement Using a Superstructure Fiber Bragg Grating》 (IEEE Photonics Technology Letters, vol. 12, no. 6, pp. 675-677,1997) 一文中，該文內(nèi)容以引用的方式并入本文中，受紫外線影響的SFBG透射譜可用于同時測量應變和溫度。測量的根據(jù)是對包層模連接產(chǎn)生的衰減頻段的分析結(jié)果。然而，基于某些原因，基于紫外線的SFBG 并不具有優(yōu)勢，如文中所述需要獲取反射和透射紫外線，因此傳感設備不便將SFBG的兩端與基于紫外線的STOG連接。目前，光纖傳感器只需要將光纖的一端與傳感設備相連接，如只能讀取反射光的頻譜信號分析儀。
在發(fā)明中，采用LAMM工藝制造纖維薄膜。
為讓SFBG具有多參數(shù)傳感能力，開發(fā)了一種光學-機械模型。該模型包括兩部分 (I)SFBG的結(jié)構(gòu)模型，用于判斷光纖應力和應變狀態(tài)；(2)基于彈光效應和熱光效應組成的光學-機械模型，用于觀察SFBG反射光譜。
受外力和溫度變化影響的SFBG結(jié)構(gòu)模型是基于光纖以ΔΤ非勻速加熱且受軸向張力F影響的假設。該方法類似于模擬在結(jié)構(gòu)負載和溫度變化情況下的厚壁桶。圖4介紹了圓柱坐標系(r，θ，ζ)下的鍍膜光纖段。假設光纖直徑為rf，鍍膜厚度為t = rc-rf0
由于對稱性，所以q方向的位移分量(V)忽略不計；由于各點離兩端較遠，因此徑向和軸向位移(U，W)對Z的依賴性較小。由于點的對稱性，橫波分量也為零。應變-位移關系如下所示
權(quán)利要求
1.一種光纖傳感器，能同時對光纖傳感器上的一個或多個預定位置進行檢測和測量的光纖傳感器。
2.權(quán)利要求1所述的光纖傳感器，其中傳感器夠同時檢測兩項標準，這兩項標準是從不同的組合中選定的，這些組合包括溫度和應變、溫度和應力、溫度和壓力、溫度和強度、溫度和氫含量、及溫度和濕度組成。
3.權(quán)利要求1所述的光纖傳感器，其中光纖是指布拉格光纖光柵及圍繞光纖沉積的多個涂層。
4.權(quán)利要求1所述的光纖傳感器，其中光纖指布拉格光纖光柵，該光柵的一端與只讀反射光的光譜信號分析儀相連。
5.權(quán)利要求3所述的光纖傳感器中，多個涂層沿光纖長度等距排列。
6.權(quán)利要求3所述的光纖傳感器中，多個涂層沿光纖長度非等距排列。
7.權(quán)利要求3所述的光纖傳感器中，多個涂層包括第一涂層組和第二涂層組，其中第一涂層組沿光纖程度燈具排列，第二涂層組沿光纖長度非等距排列。
8.權(quán)利要求3所述的光纖傳感器中，多個涂層是厚度約為200μ m的薄膜。
9.權(quán)利要求8所述的光纖傳感器中，多個涂層是厚度約為9μ m的薄膜。
10.權(quán)利要求8所述的光纖傳感器中，多涂層材料是導電元素，選自鈦、銀、金、鉬、鋁、 鋅、鎂、銅、鐵、鉻、鎳、鈀、鉛及其組合。
11.權(quán)利要求8所述的光纖傳感器中，多涂層為銀涂層。
12.權(quán)利要求3所述的光纖傳感器中，多涂層為高分子材料涂層。
13.權(quán)利要求5所述的光纖傳感器中，多涂層長度大約為1.5mm,相鄰涂層間距為 0. 5mmο
14.權(quán)利要求3所述的光纖傳感器中，多涂層長度大約為光纖傳感器光柵長度的三分之一，相鄰涂層間距也為光柵長度的三分之一。
15.權(quán)利要求1所述的光纖傳感器中，光纖表面周圍含有半徑遞減帶。
16.權(quán)利要求15所述的光纖傳感器中，光纖表面到帶底部的深度可達40μ m。
17.權(quán)利要求16所述的光纖傳感器中，多元帶的長度可達到光纖傳感器光柵長度的三分之一，相鄰帶的間隔也達到光柵長度的三分之一。
18.權(quán)利要求15所述的光纖傳感器中，多元帶沿光纖長度等距分布。
19.權(quán)利要求15所述的光纖傳感器中，多元帶沿光纖長度非等距分布
20.權(quán)利要求15所述的光纖傳感器中，多元帶包括第一帶組和第二帶組，第一帶組沿光纖長度等距分布，而第二帶組沿光纖長度非等距分布。
21.權(quán)利要求15所述的光纖傳感器中，多項標準是從組合中選定的，這些組合包括溫度和應變、溫度和強度、溫度和應力、溫度和壓力、溫度和氫含量、以及溫度和液體濃度。
22.—種制備光纖傳感器的方法，傳感器能在一個或多個預定位置同步測量多項參數(shù)， 該方法包括光纖的一個非平面表面至少有一個薄涂層。
23.權(quán)利要求22所述的方法中，涂層的應用方式是從一個群中選定的，這個群包括直寫、直接沉積、直接印刷、逐層沉積、直接疊加制備、實體造型、分層制備法去除。
24.權(quán)利要求23所述的方法中，工藝基于激光。
25.權(quán)利要求M所述的方法中，涂層基于激光直寫。
26.權(quán)利要求25所述的方法中，激光直寫指激光輔助無掩膜微沉積法。
27.權(quán)利要求22所述的方法中，多項標準是從各組合中選出的，這些組合包括溫度和應變、溫度和應力、溫度和壓力、溫度和氫含量、以及溫度和濕度。
28.一種光纖傳感器的制備方法，使光纖傳感器能在一個或多個預定位置同時檢測多項標準，該方法包括去除光纖表面材料。
29.權(quán)利要求觀所述的方法中，光纖表面的材料涂層采用飛秒激光蝕刻技術(shù)去除。
30.權(quán)利要求觀所述的方法中，光纖表面的材料涂層通過氫氟酸去除。
31.權(quán)利要求觀所述的方法中，多項標準是從一個群中選定的，這個群包括溫度和應變、溫度和強度、溫度和應力、溫度和壓力及溫度和液體濃度。
32.權(quán)利要求觀所述的方法中，從光纖周圍去除的材料沿光纖形成圓周帶，從光纖表面算起，圓周帶深度可達40 μ m。
33.權(quán)利要求32所述的方法中，帶長為光纖光柵長度的三分之一，相鄰帶的間隔也是光柵長度的三分之一。
全文摘要
一種超結(jié)構(gòu)布拉格光纖光柵(SFBG)，對光纖金屬膜用激光輔助進行直寫。一種激光直寫方法，用于在已有的FBG非水平表面上形成銀納米周期性薄膜。銀薄膜厚約9μm，沿FBG四周分布。SFBG的性能研究是以施加在光纖上的溫度和張力為基礎。一種新開發(fā)的光學-機械模型，用于在熱度和結(jié)構(gòu)負載條件下預測合成SFBG的光學響應。反射光譜中的邊帶反射率在熱度和結(jié)構(gòu)負載的影響下可達到20％和37％。此外，已有的SFBG被用于同步測量力學和溫度，消除傳統(tǒng)FBG在多參數(shù)感應上的自身缺陷。
文檔編號G01L11/02GK102483337SQ201080031882
公開日2012年5月30日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月16日
發(fā)明者哈米德瑞薩·埃洛莫哈邁德, 恩桑·托伊瑟卡尼 申請人:哈米德瑞薩·埃洛莫哈邁德, 恩?！ね幸辽?br>