[发明专利]适用于高温的光纤智能螺栓及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于高温的光纤智能螺栓，其特征在于，包括耐高温光纤光栅(1)、金属化封装(2)、光纤(3)、金属涂覆层光纤(4)、耐高温胶(5)、螺栓本体(6)和金属管(7)；

所述光纤(3)下部去除涂覆层部分的光纤内刻写有耐高温光纤光栅(1)，所述耐高温光纤光栅(1)外侧设置有金属化封装(2)，金属化封装(2)外侧设置外螺纹，螺栓本体(6)上设置有盲孔，盲孔下部设置有与外螺纹配合的内螺纹，光纤(3)上部预留的尾纤与金属涂覆层光纤(4)熔接，尾纤与金属涂覆层光纤(4)的熔接点采用与盲孔孔径匹配的金属管(7)封装，且金属涂覆层光纤(4)与金属管(7)之间填充有耐高温胶(5)；

所述金属化封装(2)采用的加固金属为镍、锌、铜或金；

所述金属涂覆层光纤(4)为铜涂覆层光纤或金涂覆层光纤。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高温的光纤智能螺栓，其特征在于，所述耐高温光纤光栅(1)是利用超短飞秒脉冲激光器刻写的Type I型、Type II型，或是利用长脉冲激光器刻写的再生光栅，所述的再生光栅包括Type IIA型和热再生两种。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高温的光纤智能螺栓，其特征在于，所述金属管(7)为镍管或304不锈钢管。

4.一种权利要求1所述的适用于高温的光纤智能螺栓的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：利用激光在光纤(3)去除涂覆层部分的光纤内刻写耐高温光纤光栅(1)；

步骤二：将耐高温光纤光栅(1)的光栅区两侧剥去需要长度的涂覆层，并将该剥去涂覆层后的区域清洗干净，待该区域烘干后，对该区域进行化学镀，生成均匀致密的金属薄层以便电镀；

步骤三：将生成金属薄层的区域拉直并充分浸泡在电镀反应池中，持续电镀增厚至所需厚度，形成光纤光栅的金属化封装(2)，将金属化封装车出外螺纹，最后与螺栓本体(6)组装旋紧至底部；

步骤四：将耐高温光纤光栅(1)预留尾纤与金属涂覆层光纤(4)熔接，并用金属管(7)套住熔接点，使用耐高温胶(5)将金属涂覆层光纤(4)与金属管(7)中空隙填充；

步骤五：将光纤智能螺栓先在250℃保持12小时以上进行去氢脆，再在600℃温度下保持6小时，之后控制降温速度，每40min降温100℃进行热退火；

步骤六：退火至室温后，采集温度-波长关系依赖曲线，标定不同温度下的标准波长。