金属化封装光纤光栅传感器超低温特性研究

摘要：

传统胶封光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器的胶黏剂在超低温环境中存在着板结、与基体间热失配等问题.针对胶封光纤光栅传感器在超低温条件下进行测量的局限性,本文设计一种全金属化封装结构,并采用超声焊接的方法将光纤光栅封装固定于特种铝合金基底表面.在-160~0℃环境下,对两支FBG温度传感器的超低温传感特性进行了实验测试.结果表明,该封装形式的FBG传感器的线性度较好,相关系数均在0.99以上.它们的温度灵敏度系数在线性变化区间平均值分别为27.88pm/℃和26.17pm/℃,分别是封装前裸光纤光栅的2.75倍和2.58倍左右,提高了温度灵敏度.此金属化封装的FBG温度传感器的工艺简单,易于实现,可用于超低温恶劣环境下的温度测量.

关键词：超声焊接、光纤光栅、超低温传感、温度灵敏度

所属期刊栏目：47

分类号：TN929.11

资助基金：国家自然科学基金面上项目54675053;长江学者和创新团队发展计划IRT1212;北京市重大科技计划项目.PXM2013-014224-000077,PXM2012-014224-000019

在线出版日期：2017-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：773-777