镍金属保护光纤布拉格光栅的热处理及高温传感

作者：饶春芳; 张华; 冯艳; 肖丽丽; 叶志清

来源：光学精密工程, 2011, 19(09): 2006-2013.

• 纤维光学
• 光纤布拉格光栅
• 高温传感
• 热处理
• 镍涂敷层

为了改善镍保护后光纤布拉格光栅(FBG)的高温传感性能,即降低其回程误差,减少其升温与降温灵敏度的差异,本文研究了产生这些现象的原因,认为其主要源于化学镀结合电镀镍过程中的残余应力。讨论了残余应力产生的机理,提出了适用于镍金属保护FBG的热处理方法。三次将金属镍保护后的FBG放置在120℃恒温炉中保温8h后随炉冷却,对热处理前后的镍保护布拉格光纤光栅进行100～300℃的循环温度传感对照实验。结果显示:热处理前回程误差为6.64%,升温与降温灵敏度有较显著差异,且放置半个月后再次进行传感实验其特性也没有改善;热处理后,回程误差降到3.62%,升温灵敏度为22.84pm/℃,降温灵敏度为22.76pm/℃。实验表明,经适当热处理后的镍保护布拉格光纤光栅的实际工作温度可扩展到300℃,且具有较高的传感精度。

• 单位
  光电子与通信重点实验室; 南昌大学机电工程学院; 江西师范大学