[发明专利]飞秒激光在线刻写光栅阵列及准分布式多参量测量的方法

摘要

本发明设计了一种飞秒激光在线刻写光栅阵列及准分布式多参量测量的方法，基于相位掩模法，通过飞秒激光在线刻写光栅阵列。光栅刻写后通过特种涂覆设备，在线封装成准分布式多参量测量的传感器阵列。光栅表面部分区域可以涂覆金属涂层或者其他耐高温涂层、功能涂层，能够应用在高温等特殊环境中。当外界温度、应变等环境参量变化时，具有不同涂层的光栅阵列反射峰分裂成多个具有不同灵敏度的峰。通过这些反射峰波长对外界环境变化的漂移值，结合灵敏度矩阵方程，解调得到外界环境改变量。通过本发明能够制备具有应用在高温等特殊环境下的准分布式多参量光栅传感器阵列，具有传感器强度高、制备成本低、能多参量同时测量的优点。

主权项

1.一种飞秒激光在线刻写光栅多参量传感器阵列的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，步骤一，预制棒通过拉丝塔石墨炉融化拉制成光纤后，被飞秒激光通过透镜组及相位掩模板形成的干涉条纹照射；步骤二，飞秒激光在光纤表面及纤芯区域形成了周期性的缺陷区域，形成光栅；步骤三，根据位于拉丝塔主动牵引轮后面的光点编码器发出的脉冲信号，位于飞秒激光器中的脉冲计数器接收脉冲信号并根据设定值发射激光脉冲；步骤四，位于特种涂覆装置上的计数器接收脉冲信号并在计数达到设定值时启动，涂覆装置根据启动时间的长短控制涂覆在光栅表面部分区域的涂层材料的长度及厚度，随后进入固化炉中固化；步骤五，多个特种涂覆装置串联，在光纤光栅表面形成多个具有不同涂层区域的光栅传感器。