[发明专利]一种连续制造光纤传感器的装置及方法

权利要求书

1.一种连续制造光纤传感器的装置，其特征在于：该装置依次包括光纤拉丝机构、储线与裸光纤线速度调节机构、光纤传感器加工机构、光纤保护层涂覆及固化机构和收线机构；

所述光纤拉丝机构用于将光纤预制棒连续拉制成裸光纤，并传送至储线与裸光纤线速度调节机构；

所述储线与裸光纤线速度调节机构用于暂存光纤拉丝机构传送的裸光纤，调节输出的裸光纤线速度为0至V’，并传送至光纤传感器加工机构；

所述光纤传感器加工机构用于在静止的裸光纤上加工光纤传感器；

所述光纤保护层涂覆及固化机构用于在加工了光纤传感器的裸光纤上涂覆保护层并固化，形成带保护层光纤；

所述收线机构用于收取带保护层的光纤。

2.根据权利要求1所述的连续制造光纤传感器的装置，其特征在于：储线与裸光纤线速度调节机构包括一根固定的定轴和一个可调整与定轴距离的动轴，所述定轴和动轴上设置有多个绕线定位轮，裸光纤交替绕在动轴和定轴上的绕线定位轮上。

3.根据权利要求1或2所述的连续制造光纤传感器的装置，其特征在于：所述光纤传感器加工机构包括激光器与光栅模板，在裸光纤的纤芯部分直接刻写光栅。

4.根据权利要求1或2所述的连续制造光纤传感器的装置，其特征在于：所述光纤传感器加工机构包括波长10微米的二氧化碳激光器或波长3微米的铒掺杂YAG激光器以及退火处理加热装置，在裸光纤的包层上直接刻写长周期光纤光栅，并退火处理。

5.根据权利要求1或2所述的连续制造光纤传感器的装置，其特征在于：所述光纤传感器加工机构包括机械研磨装置，用于除去光纤一部分的石英包层，制造利用衰逝波传感的D型光纤传感器。

6.根据权利要求1或2所述的连续制造光纤传感器的装置，其特征在于：所述光纤传感器加工机构包括化学刻蚀装置，用于除去光纤一部分的石英包层，制造利用衰逝波传感的细径光纤传感器。

7.一种采用权利要求1-6装置的连续制造光纤传感器的方法，包括两种工作状态：

（1）光纤拉制状态：光纤拉丝机构连续拉制裸光纤，储线与裸光纤线速度调节机构、光纤传感器加工机构不工作，裸光纤经过储线与裸光纤线速度调节机构、光纤传感器加工机构，以线速度V进入光纤保护层涂覆及固化机构进行裸光纤的保护层涂覆并固化，形成带保护层光纤；收线机构以光纤拉丝机构拉制裸光纤速度相同的线速度收取带保护层的光纤；

（2）光纤传感器加工状态：光纤拉丝机构连续拉制裸光纤，储线与裸光纤线速度调节机构的动轴移动，拉大动轴和定轴之间的距离，加大储线与裸光纤线速度调节机构的储线量，使储线与裸光纤线速度调节机构出线端裸光纤线速度为0，即裸光纤静止；光纤传感器加工机构在静止的裸光纤上加工光纤传感器，光纤保护层涂覆及固化机构不工作；光纤传感器加工机构完成一个光纤传感器的加工后停止工作，收线机构以大于光纤拉丝机构拉制裸光纤速度的线速度收线，光纤保护层涂覆及固化机构工作；储线与裸光纤线速度调节机构的动轴移动，减小动轴和定轴之间的距离，减小储线与裸光纤线速度调节机构的储线量，直到动轴回到初始位置，收线机构恢复光纤拉丝机构拉制裸光纤速度相同的线速度收取带保护层的光纤，等待一下个光纤传感器的加工周期；

通过两种工作状态的转换，实现带有光纤传感器光纤的连续制造。