[实用新型]刻纹光纤温度传感器

说明书

本实用新型是一种用于温度测量的高灵敏度光纤温度传感器，属于光纤传感器技术领域。

现有的光纤传感器需要使用在光纤上产生振动量的外部结构，例如使纵向或横向应力转变成光纤应变的外部结构，或者改变所绕光纤的周期数的外部结构等，因而结构复杂、体积大，使适用场合受到限制。

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种不需要现有技术中的外部结构，可以直接感知的光纤温度传感器。

本实用新型由光纤和基底组成，其特点是光纤为刻纹光纤，即在光纤中段部位具有等间距的刻蚀条纹，光纤的两端固定在基底上，基底可采用导热性好的金属板，当温度变化时，由于热胀冷缩使金属基底尺寸发生变化，从而引起光纤长度方向的拉伸或压缩，由于光纤的刻纹段的截面积较小，因而具有较大的应变，光纤芯径和折射率的变化导致模体积变化，非刻纹段受到应变作用，同样会产生模体积的变化，但比刻纹段  的模体积小，这些变化正比于光纤上的张应力，具有不同模体积的两种光纤具有功率损耗，因此，只要测出通过光纤的光功率变化，就可以得到相应的温度变化。

本实用新型与现有技术相比，具有结构简单、体积小、灵敏度和准确性高等优点，不需要外加产生光纤扰动的外部结构，就可以直接得到传感信号，在0～200℃测温范围内，测量精度可达到±0.1℃，可以用作温度测量的传感器。

附图为本实用新型的结构示意图。

本实用新型可采取附图所示的方案实现。图中光纤（1）通过两个固定点（2）和（3）固定在基底（4）上，两个固定点之间的光纤长度L可取40～70mm，刻纹长度Le可取0.5～0.7mm，刻纹数N可以为10～20。光纤的输入端（in）可采用发光二极管作为光源，光纤的输出端（out）可采用PIN管检测输出光强度，并可转变成电压，随着温度的不同，可得出光强的变化，用电压表示就可得到温度－电压的关系。光纤的刻纹可通过光刻和腐蚀方法实现。