[发明专利]一种光纤光栅传感器

权利要求书

1.一种光纤光栅传感器，其特征在于，包括：光纤阵列、基底和覆盖层；

所述光纤阵列是通过将一根裸光纤按预设的方式绕成的包括若干个直线部分和若干个曲线部分的阵列；在所述裸光纤的直线部分刻蚀光栅，用于测试应变；曲线部分刻蚀光栅，用于测试温度；

所述基底上设置有与光纤阵列的直线部分相匹配的直线凹槽，所述光纤阵列的直线部分设置并固定于所述直线凹槽中，所述覆盖层设置于所述基底的设置有光纤阵列的一侧，与基底层粘接；所述曲线部分粘接在覆盖层，与基底层分离；

所述光纤阵列的排布方式包括：光纤阵列是由一根光纤形成的，起始端和末端平行设置，所述曲线部分包括若干个1/4圆和若干个半圆，所述半圆是由两个连接的1/4圆构成的；靠近起始端的第一个曲线部分和第二个曲线部分为1/4圆，中间部分为相同的多组结构，每组结构包括两个1/4圆、一个半圆和两条直线，两条直线分别连接半圆和一个1/4圆；若干个直线部分的方向与起始端和末端的方向垂直。

2.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述光纤阵列为多个；第一个光纤阵列的起始端与最后一个光纤阵列的末端均连接光纤光栅解调器；

在所述第一个光纤阵列和最后一个光纤阵列之间的所有光纤阵列采用串接的方式连接，形成具有串联关系的光纤阵列组；

相应的，所述基底上设置的直线凹槽的位置以及排布结构与所述光纤阵列组的结构相匹配。

3.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述曲线部分的弯曲半径相同，所述弯曲半径的最小值为6.25cm。

4.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述光纤阵列曲线部分相对于所述基底上的直线凹槽为裸露状态，所述曲线部分通过与覆盖层粘接固定，且与基底不粘接的方式形成光纤光栅的温度传感区域，防止基底的形变影响温度测试的准确性。

5.根据权利要求2所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述多个光纤阵列设置于同一基底上，不同的光纤阵列位于基底的不同位置，所述多个光纤阵列位于基底不同位置的同一平面。

6.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述基底为多个，每个基底上包括若干个光纤阵列，每个基底之间采用柔性材料连接，多个基底通过集成的方式设置在一个基底板上，相邻两个基底之间留有缝隙，根据实际需求光纤阵列的数量，利用裁剪的方式从缝隙位置裁剪开，形成包含所需数量的光纤阵列。

7.根据权利要求6所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述基底之间采用柔性材料连接，包括：每个基底都有两个自由端，相邻两个基底的自由端相连接；

所述相邻两个基底的自由端相连接包括：采用光纤熔接的方式连接，或者采用一根光纤制成多个基底的方式实现两个基底的连接。

8.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述光纤阵列的直线部分设置并固定于所述直线凹槽中，包括：采用结构胶粘接的方式将光纤阵列中直线部分固定于所述直线凹槽中。

9.根据权利要求1所述的光纤光栅传感器，其特征在于，所述在所述裸光纤的直线部分刻蚀光栅，用于测试应变；曲线部分刻蚀光栅，用于测量温度，包括：采用激光刻蚀的方式在直线部分间隔预第一设距离刻蚀光栅，形成光纤光栅的应力传感区域；采用激光刻蚀的方式在曲线部分间隔第二预设距离刻蚀光纤，形成光纤光栅的温度传感区域；

所述直线凹槽是在超薄玻璃的所述基底上采用激光设备切割出的凹槽；

所述第一个光纤阵列的起始端与最后一个光纤阵列的末端均连接光纤光栅解调器，包括：

采用熔接光纤接头的方式连接光纤光栅解调器。