负责人：司金海、陈涛

所在学院：电信学院

一、项目简介

    光纤光栅传感器具有响应快、可分布式测量、并行传输容量大、抗电磁干扰等特点，适用于应变、温度、应力等多种参量的测量。传统的光纤光栅由光敏光纤制备，其折射率调制是由于色心的产生形成的。在400℃以上这种光栅结构就被擦除，无法应用在高温环境下。

本项目针对传统光纤光栅温度传感器的上述不足，采用超短脉冲微纳加工技术结合特殊封装工艺制备可用于高温环境下的光纤光栅温度传感器。

二、产品性能优势

1.耐高温光纤光栅的刻写

 （1）采用超短脉冲激光作为光源取代传统的紫外光光源，基于超短脉冲激光与光纤材料的非线性作用诱导材料产生永久折射率改变，解决传统光纤光栅结构的高温消退问题，可对任何材料的光纤进行直接刻写。

 （2）工艺简单，不需要对光纤进行载氢增敏处理；

 （3）在玻璃转化温度高的光纤中直接刻写光纤光栅，克服传统石英光纤熔点低的限制。实验室已经具备加工反射率90%以上的光纤布拉格光栅的条件，加工的石英光纤布拉格光栅在1000℃的环境下保持1小时反射率仍保持在常温反射率的90%，相关参数接近国际报道最好水平。

2.耐高温光纤光栅的封装

    分为管式封装与片式分装，解决传统光纤光栅封装方法不耐高温的问题。

（1）管式封装（探头式）

利用耐高温管材保护光栅结构，并在低温区粘接。简单方便、可以手持、耐温性能好。

图1 管式封装展示

（2）片式封装（分布式）

     采用耐高温的金属涂层光纤，可在一根光纤上同时实现多点传感。

图2  分布式封装展

3.解调系统

（1）实时显示并保存温度变化；

（2）多通道扫描多点传感解调；

（3）实时显示并保存FBG反射光谱；

（4）基于Visual Studio 2015平台开发。

（5）误差小于4‰。

 

图3 解调系统

 三、市场前景及应用

    可应用于冶金、煤炭、石油、化工等高温领域。在隧道、桥梁、大坝发电站、变电站、储油基地、各类仓库、化工厂高层建筑、航天工业等领域都有着重要的应用。

四、技术成熟度

□概念验证   □原理样机  √工程样机  □中试    □产业化

五、合作方式

□联合研发  □技术入股  □转让   □授权（许可） √面议