一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器及其制备方法

1.本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器及其制备方法。


背景技术：

2.光纤传感器由于具有结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰等特点，广泛应用于环境检测、生物医学和航空航天等领域，进行多种物理参数的测量，如包括应变、温度、弯曲、位移和压力等。目前的光纤传感器结构主要用两大类，分别为光栅型结构和干涉型结构。其中，光栅型光纤传感器包括长周期光纤光栅(lpfg)和倾斜fbg的光纤布拉格光栅，具有小型化、精度高的特点，但是由于需要在光纤上刻蚀光栅结构，因此具有制作工艺要求高和制备成本高的缺点。
3.在干涉仪的传感器中由于制备工艺简单、测量范围大引起了研究者的广泛兴趣，如sagnac环、迈克尔逊干涉仪、马赫-曾德尔干涉仪(mzi)等。其中，马赫-曾德尔干涉仪(mzi)由于灵敏度高、结构稳定的优点得到人们的广泛关注。
4.为了提高光纤传感器的灵敏度，通过改变mzi结构是提高传感器灵敏度的有效方法，如上锥形、侧偏移、花生形或球状结构等。由于花生型结构比较坚固，而且可以有效激发纤芯模和包层模，实现高阶模之间的耦合，是实现高灵敏度传感器的有效途径。与普通光纤相比，微光纤由于其较高的倏逝场，可以有效检测外部环境参量，成为另一种提高传感器灵敏度的有效方法。
5.而目前为止，对于七芯光纤温度传感特性的研究比较少，而且由于直接多模光纤/无芯光纤/空芯光纤和七芯光纤的熔接，使得高阶模式的激发有限以及高阶模式和外界环境的接触距离较短，影响光纤温度灵敏度的提高，阻碍了七芯光纤在温度传感器方面的应用。
6.如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器及其制备方法，是基于七芯光纤的高灵敏温度传感器，七芯光纤一端通过熔融拉锥和单模光纤连接实现低损耗的单芯到多芯之间的光耦合；七芯光纤的另一端熔成球状和另一段熔成球状的单模光纤相熔接组成为类花生状；这种新型花生结构与传统花生结构相比较，熔成花生的两个球体分别是由两种不同的光纤组成，其具有更好的模间干涉能力，同时结合拉锥光纤本身具有强大的倏逝场的特点，实现了高灵敏度的温度和曲率传感特性，克服了七芯光纤温度不灵敏的缺点，该传感器结构简单，制作简单，成本低廉，更具有极高的温度灵敏度，容易制作。
8.本发明是通过如下措施实现的：一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器及其制备方法，其中，所述传感器基于拉锥单模光纤-拉锥七芯光纤-双球-单模光纤结构；由宽带光源、第一单模光纤、锥区、七芯光纤、第一球型结构、第二球型结构、第二单模光纤和光谱分
析仪依次连接而成；
9.其中，所述第一单模光纤为传感器的输入端，所述第一单模光纤的一端通过fc/apc光纤接头与宽带光源相连，所述锥区的两端分别连接第一单模光纤的另一端和七芯光纤的一端，所述七芯光纤的另一端是第一球型结构，所述第二球型结构与第一球型结构的一端相连接，所述第二球型结构的另一端连接于作为输出端的第二单模光纤的一端，所述第二单模光纤的另一端通过fc/apc光纤接头与光谱分析仪信号接口连接。
10.进一步地，所述第一单模光纤和第二单模光纤为普通标准单模光纤，如单模光纤g.652、单模光纤g.654、单模光纤g.655或单模光纤g.656；纤芯和包层折射率分别为1.4682,1.4629,包层和纤芯直径分别为125μm，8.2μm。
11.进一步地，所述锥区包括渐缩区、渐扩区和一个锥腰部分；所述渐缩区的光纤直径逐渐减小，渐扩区的光纤直径逐渐增大，锥腰部分光纤直径最小且保持不变。
12.所述锥区由七芯光纤和单模光纤熔接后拉锥制得，拉锥后的锥区长度2mm-40mm。
13.进一步地，所述第一球型结构的长半径为138.9μm，短半径为110μm，其中球型大小和形状可以通过调节放电量大小和次数来精确调节和控制。
14.进一步地，所述第二球型结构的长半径为110μm，短半径为98μm，其中球型大小和形状也可以通过调节放电强度大小和次数来精确调节和控制。
15.进一步地，所述第一单模光纤外接宽带光源，所述第二单模光纤外接光谱分析仪，所述光谱分析仪的分辨率为0.02nm。
16.为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种基于拉锥花生形结构的七芯光纤的温度和曲率传感器的制备方法，在制作过程中，通过光纤熔接机和氢氧火焰拉锥机的搭配使用得到该结构，具体包括以下步骤：
17.s1、将第一单模光纤的一端通过fc/apc光纤接头与宽带光源相连，将第一单模光纤的另一端和七芯光纤切割平整，放置在光纤熔接机上熔接，熔接点为第一熔接点，七芯光纤长度为2cm；
18.s2、使用熔接机将七芯光纤的另一端熔为一个球型，作为第一球型结构，对七芯光纤的右端多次电弧放电，第一球型结构的长半径为138.9μm，短半径为110μm，第一球型结构的直径由熔接机的放电强度和放电次数来控制调节，第一球型结构是可重复的且大小形状可以调节；
19.s3、第二单模光纤通过fc/apc光纤接头与光谱分析仪相连，光谱分析仪采用如步骤s2同样的方法在第二单模光纤的另一端熔接第二球型结构，且第二球型结构的形状和大小也可以调节；
20.s4、在熔接机上，将第一球型结构和第二球型结构靠近，并放电熔接在一起，得到类花生型结构，其中两个球形结构熔接可以是对心连接，也可以是偏心连接；
21.s5、将步骤s1得到的单模光纤熔接七芯光纤的结构平稳地放置在氢氧火焰拉锥机上，使拉锥机对准第一熔接点，拉锥时，火焰扫描范围覆盖点，经过拉锥得到本结构。
22.进一步地，所述步骤s2中熔接机将七芯光纤的一端熔为一个球型采用手工熔接模式，其放电强度范围为130-150，放电时间是750-950ms。
23.进一步地，在1pa和25℃时,所述拉锥机上氧气和氢气的流速为8.0毫升/分钟和110毫升/分钟；
24.所述拉锥机火焰扫描速度和夹具速度分别为2.5mm/s和0.08mm/s，火焰扫描长度为2mm，通过改变锥形长度控制锥形光纤的腰径，当观察到清晰的梳状峰时，锥形停止，拉锥结束后，得到预期的光谱，拉锥后的锥区长度4.8789mm。
25.进一步地，锥区包括渐缩区、渐扩区和一个锥腰部分，在渐缩区，光纤直径逐渐减小，渐扩区则是逐渐增大，锥腰部分光纤直径最小且保持不变，当光纤的熔融部分逐渐变细时，逐渐变细的速度可以由氢气和氧气的体积流量决定，因此，拉锥的尺寸可以通过设置这些参数实现精确控制，可以实现对本结构的重复制作，经过多次的重复制作，认为本结构不仅制备过程简单，易于操作，而且便于重复。
26.如图2所示，是本发明的传感器的曲率测量装置图，通过使用螺旋测微仪将本发明的传感器固定在两个平移台上，旋转平移台上的螺旋测微仪，改变两个平移台之间的距离，通过改变曲率半径来间接改变曲率，如图4(a)所示，当曲率发生变化，光谱分析仪上波谷的位置发生左移，波长(λ)和曲率(c)呈线性关系，如图4(b)所示，波谷的曲率灵敏度高达-93.34nm/m-1
，同时，可以看到条纹周期(fsr)范围为19-20nm,有利于曲率的测量。
27.如图4所示，是本发明的传感器的温度测量装置图，通过改变恒温箱的温度，得到光谱随温度(t)变化的偏移图，如图6(a)所示，在极小的温度变化范围内，波谱的偏移很大，观察光谱仪上波谷的位置，波长(λ)和温度(t)呈线性关系，如图6(b)所示，温度灵敏度为-836.6pm/℃，是我们所知的七芯光纤传感器中灵敏度最高的温度和曲率传感器。
28.本发明传感器的光路传播顺序为：
29.宽带光源1输出的入射光通过第一单模光纤后，单模光纤的直径逐渐小于模场直径时，光从纤芯泄漏到单模光纤的包层。通过锥区，光可以自然地耦合到七芯光纤的所有7个纤芯中。当光从七芯光纤的纤芯穿过第一球型结构时，部分光泄漏到包层中以激发高阶模式，其他光继续以基模形式传输。光到达第一球型结构和第二球型结构的连接点时，两种光模式先耦合再分裂。光被注入到第二单模光纤的核心，整个过程中，由于基模和高阶模式之间存在光程差，满足相位匹配条件，从而在光谱分析仪上产生干涉光谱，通过光谱上干涉谷波长的偏移来实现对曲率和温度的测量。
30.本发明的工作原理：入射光通过第一单模光纤进入锥区，由于锥区直径较小，激发了高阶模式，之后，由于第一单模光纤和七芯光纤超纤连接，光耦合到七芯光纤的7个核心中，并且具有低损耗，入射光在七芯光纤中传输2cm后，第一个球型结构作为合束器，帮助入射光线进入。之后，通过第二球型结构的分束效果，耦合回第二单模光纤，并传输到光谱分析仪，得到透射谱，在入射光传输的过程中，基模和包层模式由于折射率的差异，产生光程差，从而在光谱分析仪上产生马赫-曾德尔干涉光谱，温度和曲率的变化会带动基模和包层模有效折射率差的变化，从而使得光谱发生波长偏移，通过对波长的检测来实现对温度和曲率的测量。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
32.1、本发明是基于拉锥单模光纤-拉锥七芯光纤-双球-单模光纤结构，将拉锥和双球特性结合起来，实现了温度灵敏度的巨大提升，进一步提高了温度和曲率传感器的实用性，不仅制作工艺简单，而且材料成本低廉，只需使用光纤熔接机进行简单的放电熔接和拉锥机进行简单的拉锥，锥形结构和双球结构不仅结构简单，制作方便，在功能上更是可以取代昂贵复杂的光学器件，并且具有类似的效果，在光纤温度和曲率传感器的普及使用上有
着巨大的潜力；
33.2、比起传统的单模-七芯-单模光纤，本发明的类花生型结构是由七芯光纤和单模光纤两种不同的光纤端头分别熔接成球状组合而成，由于七芯光纤横截面的多芯分布特性，将其端面熔接成球体，相比较于横截面只有一个纤芯的单模光纤，这种结构更加容易激发基模光到高阶模式，使得传感器的灵敏度更高。此外，通过改变两个球形结构的熔接方式对心熔接或者偏心熔接，来实现类花生型结构的调节，以此来调节传感器的灵敏度。由于这种传感器结构激发了更多的高阶模式，高阶模式对温度和曲率有着极高的灵敏度。
34.3、比起传统的单模-双球-单模光纤的拉锥结构，在本发明的传感器中，单模光纤先与七芯光纤拉锥相连，可以先激发部分高阶模，再通过对七芯光纤熔成的双球拉锥，进一步激发了高阶模式，实现了温度灵敏度的质的提升，得到最高的温度灵敏度。
35.4、本发明的传感器输出信号包含模式干涉形成的干涉峰，通过对干涉谷波长随温度和曲率的变化来检测灵敏度的大小，同时兼备对曲率和对温度十分灵敏的特点，在生物检测和环境监测领域将具有良好的应用前景。
36.5、本发明的传感器的拉锥的尺寸可以通过设置这些参数进行精确控制和调节，实现对本结构的重复制作及定制化制备，同时拉锥区域中心点位置也可以通过放置单模光纤和七芯光纤熔接点的位置来实现调节，实验经过多次的重复制作，该结构不仅制备过程简单，易于操作，而且便于重复。
37.6、本发明通过激发了具有极高温度和曲率灵敏度的高阶模式，实现对灵敏度的提升，具有成本低廉，易于制作，体积小等优点，极大的提高了光纤温度和曲率传感器的实用性，在环境检测、生物化学、医学和航空航天等领域具有良好的应用前景。
附图说明
38.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
39.图1为本发明的传感器的结构示意图。
40.图2中(a)是类花生型结构对芯连接示意图，(b)类花生型结构偏芯连接示意图。
41.图3为本发明的传感器进行曲率测量时的装置示意图。
42.图4中(a)是随曲率(c)变化的波长(λ)偏移图，(b)是针对(a)中的波谷得到的曲率(c)和波长(λ)的拟合曲线图。
43.图5为本发明的传感器进行温度曲率测试时的装置示意图。
44.图6中(a)是随温度变化的波长偏移图，(b)是针对(a)中的波谷得到的温度和波长的拟合曲线图。
45.图7为本发明的曲率传感器制作流程图。
46.其中，附图标记为：1、宽带光源；2、第一单模光纤；3、锥区；3-6、(锥区、七芯光纤、第一球型结构、第二球型结构)；4、七芯光纤；5、第一球型结构；6、第二球型结构；7、第二单模光纤；8、光谱分析仪；9、旋转平移台；10、螺旋测微仪；11、恒温箱。
具体实施方式
47.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
48.实施例1
49.参见图1至图7，本实施例提供其技术方案为，一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器，传感器基于拉锥单模光纤-拉锥七芯光纤-双球-单模光纤结构；由宽带光源1、第一单模光纤2、锥区3、七芯光纤4、第一球型结构5、第二球型结构6、第二单模光纤7和光谱分析仪8依次连接而成；
50.其中，第一单模光纤2为传感器的输入端，第一单模光纤2的一端通过fc/apc光纤接头与宽带光源1相连，锥区3的两端分别连接第一单模光纤2和七芯光纤4，七芯光纤4的另一端是第一球型结构5，第二球型结构6与第一球型结构5相连接，第二球型结构6的另一端连接于作为输出端的第二单模光纤7，第二单模光纤7通过fc/apc光纤接头与光谱分析仪8信号接口连接。
51.进一步地，第一单模光纤2和第二单模光纤7为普通的标准单模光纤，纤芯和包层折射率分别为1.4682,1.4629,包层和纤芯直径分别为125μm，8.2μm。
52.进一步地，锥区3包括渐缩区、渐扩区和一个锥腰部分；所述渐缩区的光纤直径逐渐减小，渐扩区的光纤直径逐渐增大，锥腰部分光纤直径最小且保持不变；
53.锥区3由七芯光纤4和第一单模光纤2熔接后拉锥制得，拉锥后的锥区长度4.8789mm。
54.进一步地，第一球型结构5的长半径为138.9μm，短半径为110μm。
55.进一步地，第二球型结构6的长半径为110μm，短半径为98μm。
56.进一步地，第一单模光纤2外接宽带光源1，第二单模光纤7外接光谱分析仪8，光谱分析仪8的分辨率为0.02nm。
57.为了更好地实现上述发明目的，本实施例还提供了一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器及其制备方法，在制作过程中，通过光纤熔接机(furukawa s178c)和氢氧火焰拉锥机的搭配使用得到本结构，具体包括以下步骤：
58.s1、将第一单模光纤2的一端通过fc/apc光纤接头与宽带光源1相连，将第一单模光纤2的另一端和七芯光纤4切割平整，放置在光纤熔接机上熔接，熔接点为第一熔接点，七芯光纤长度为2cm；
59.s2、使用熔接机将七芯光纤4的另一端熔为一个球型，作为第一球型结构5，对七芯光纤4的右端多次电弧放电，第一球型结构5的长半径为138.9μm，短半径为110μm，第一球型结构5的直径由熔接机的放电强度和放电次数控制，第一球型结构4是可重复的；
60.s3、第二单模光纤7通过fc/apc光纤接头与光谱分析仪8相连，光谱分析仪8采用如步骤s2同样的方法在第二单模光纤的另一端熔接第二球型结构6；
61.s4、在熔接机上，将第一球型结构5和第二球型结构6靠近，并放电熔接在一起，得到花生型结构；
62.s5、将步骤s1得到的单模光纤2熔接七芯光纤4的结构平稳地放置在氢氧火焰拉锥机上，使拉锥机对准第一熔接点，拉锥时，火焰扫描范围覆盖点，经过拉锥得到本结构。
63.进一步地，步骤s2中熔接机将七芯光纤4的一端熔为一个球型采用手工熔接模式，其放电强度范围为130-150，放电时间是750-950ms。
64.进一步地，在1pa和25℃时,拉锥机上氧气和氢气的流速为8.0毫升/分钟和110毫升/分钟；
65.拉锥机火焰扫描速度和夹具速度分别为2.5mm/s和0.08mm/s，火焰扫描长度为2mm，通过改变锥形长度控制锥形光纤的腰径，当观察到清晰的梳状峰时，锥形停止，拉锥结束后，得到预期的光谱，拉锥后的锥区长度4.8789mm。
66.进一步地，锥区3包括渐缩区、渐扩区和一个锥腰部分，在渐缩区，光纤直径逐渐减小，渐扩区则是逐渐增大，锥腰部分光纤直径最小且保持不变，当光纤的熔融部分逐渐变细时，逐渐变细的速度可以由氢气和氧气的体积流量决定，因此，拉锥的尺寸可以通过设置这些参数实现精确控制，可以实现对本结构的重复制作，经过多次的重复制作，认为本结构不仅制备过程简单，易于操作，而且便于重复。
67.如图3所示，是本实施例的传感器的曲率测量装置图，通过使用螺旋测微仪10将本实施例的传感器固定在两个平移台9上，旋转平移台上的螺旋测微仪10，改变两个平移台9之间的距离，通过改变曲率半径来间接改变曲率，如图4中的(a)所示，当曲率发生变化，光谱分析仪上波谷的位置发生左移，波长(λ)和曲率(c)呈线性关系，如图4中的(b)所示，波谷的曲率灵敏度高达-93.34nm/m-1
，同时，可以看到条纹周期(fsr)范围为19-20nm,有利于曲率的测量。
68.如图5所示，是本实施例的传感器的温度测量装置图，通过改变恒温箱11的温度，得到光谱随温度(t)变化的偏移图，如图6中(a)所示，在极小的温度变化范围内，波谱的偏移很大，观察光谱仪上波谷的位置，波长(λ)和温度(t)呈线性关系，如图6中(b)所示，温度灵敏度为-836.6pm/℃，是我们所知的七芯光纤传感器中灵敏度最高的温度和曲率传感器。
69.本实施例中传感器的光路传播顺序为：
70.宽带光源1输出的入射光通过第一单模光纤2后，单模光纤的直径逐渐小于模场直径时，光从芯泄漏到单模光纤的包层。通过锥区3，光可以自然地耦合到七芯光纤4的所有7个核心中。当光从七芯光纤4的纤芯穿过第一球型结构5时，部分光泄漏到包层中以激发高阶模式，其他光继续以基模形式传输。光到达第一球型结构5和第二球型结构6的连接点时，两种光模式先耦合再分裂。光被注入到第二单模光纤7的核心，整个过程中，由于基模和高阶模式之间存在光程差，满足相位匹配条件，从而在光谱分析仪8上产生干涉光谱，通过光谱上干涉谷波长的偏移来实现对曲率和温度的测量。
71.本实施例的工作原理：入射光通过第一单模光纤2进入锥区3，由于锥区3直径较小，激发了高阶模式，之后，由于第一单模光纤2和七芯光纤4超纤连接，光耦合到七芯光纤4的7个核心中，并且具有低损耗，入射光在七芯光纤4中传输2cm后，第一个球型结构5作为合束器，帮助入射光线进入。之后，通过第二球型结构6的分束效果，耦合回第二单模光纤7，并传输到光谱分析仪8，得到透射谱，在入射光传输的过程中，基模和包层模式由于折射率的差异，产生光程差，从而在光谱分析仪上产生马赫-曾德尔干涉光谱，温度和曲率的变化会带动基模和包层模有效折射率差的变化，从而使得光谱发生波长偏移，通过对波长的检测来实现对温度和曲率的测量。
72.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器，其特征在于，所述传感器由宽带光源(1)、第一单模光纤(2)、锥区(3)、七芯光纤(4)、第一球型结构(5)、第二球型结构(6)、第二单模光纤(7)和光谱分析仪(8)依次连接而成；其中，所述第一单模光纤(2)为传感器的输入端，所述第一单模光纤(2)的一端通过fc/apc光纤接头与宽带光源(1)相连，所述锥区(3)的两端分别连接第一单模光纤(2)的另一端和七芯光纤(4)的一端，所述七芯光纤(4)的另一端是第一球型结构(5)，所述第二球型结构(6)与第一球型结构(5)的一端相连接，所述第二球型结构(6)的另一端连接于作为输出端的第二单模光纤(7)的一端，所述第二单模光纤(7)的另一端通过fc/apc光纤接头与光谱分析仪(8)信号接口连接。2.根据权利要求1所述的基于七芯光纤的温度和曲率传感器，其特征在于，所述第一单模光纤(2)和第二单模光纤(7)为单模光纤g.652、单模光纤g.654、单模光纤g.655或单模光纤g.656。3.根据权利要求1所述的基于七芯光纤的温度和曲率传感器，其特征在于，所述锥区(3)包括渐缩区、渐扩区和一个锥腰部分；所述渐缩区的光纤直径逐渐减小，渐扩区的光纤直径逐渐增大，锥腰部分光纤直径最小且保持不变；所述锥区(3)由单模光纤和七芯光纤通过光纤熔接机连接后利用氢氧拉锥机拉锥制得，拉锥后的锥区(3)长度范围在2mm-40mm。4.根据权利要求1所述的基于七芯光纤的温度和曲率传感器，其特征在于，所述第一球型结构(5)为类球形结构，熔接机熔接光纤是通过电极间的高压放电电弧将光纤熔化再推进熔接，通过熔接机调节光纤端头的放电位置，控制熔接机的放电强度和时间来控制加载到光纤端头上电极放电能量大小和持续时间，实现类球形结构的形状和大小的调节。5.根据权利要求1所述的基于七芯光纤的温度和曲率传感器，其特征在于，所述第二球型结构(6)也为类球形结构，其形状和大小通过对光纤的放电量大小和次数来调节和控制。6.根据权利要求1所述的基于七芯光纤的温度和曲率传感器，其特征在于，所述第一单模光纤(2)外接宽带光源(1)，所述第二单模光纤(7)外接光谱分析仪(8)，所述光谱分析仪的分辨率为0.02nm。7.一种基于权利要求1-6任一项所述的基于七芯光纤的温度和曲率传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将第一单模光纤(2)的一端通过fc/apc光纤接头与宽带光源(1)相连，将第一单模光纤(2)的另一端和七芯光纤(4)切割平整，放置在光纤熔接机上熔接，熔接点为第一熔接点，七芯光纤(4)长度为2cm；s2、使用熔接机将七芯光纤(4)的另一端熔为一个球型，作为第一球型结构(5)，对七芯光纤(4)的右端多次电弧放电，第一球型结构(5)的长半径为138.9μm，短半径为110μm，第一球型结构(5)的直径和大小由熔接机的放电强度和放电次数进行控制和调节；s3、第二单模光纤(7)通过fc/apc光纤接头与光谱分析仪(8)相连，光谱分析仪(8)采用步骤s2同样的方法在第二单模光纤(7)的另一端熔接第二球型结构(6)；s4、在熔接机上，将第一球型结构(5)和第二球型结构(6)靠近，并放电熔接在一起，得到类花生型结构，其中，两个球形结构熔接是对心连接或偏心连接。s5、将步骤s1得到的单模光纤熔接七芯光纤后，放置在氢氧火焰拉锥机上，使拉锥机对
准第一熔接点，拉锥时，火焰扫描范围覆盖点经过拉锥得到传感器。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中熔接机将七芯光纤(3)的一端熔为一个球型时采用手工熔接模式，其放电强度范围为130-150,放电时间是750-950ms。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在1pa和25℃时,所述拉锥机上氧气和氢气的流速为8.0毫升/分钟和110毫升/分钟；所述拉锥机火焰扫描速度和夹具速度分别为2.5mm/s和0.08mm/s，火焰扫描长度为2mm，通过改变锥形长度控制锥形光纤的腰径，当观察到清晰的梳状峰时，锥形停止，拉锥结束后，得到预期的光谱，拉锥后的锥区长度4.8789mm。

技术总结
本发明提供了一种基于七芯光纤的温度和曲率传感器及其制备方法，属于光纤传感技术领域。解决了现有的七芯光纤传感器温度灵敏度不高的问题。其技术方案为：传感器由宽带光源、第一单模光纤、锥区、七芯光纤、第一球型结构、第二球型结构、第二单模光纤和光谱分析仪依次连接而成；制备方法包括以下步骤：S1、将第一单模光纤和七芯光纤熔接；S2、七芯光纤的右端电弧放电熔为球型得第一球型结构；S3、第二单模光纤端点电弧放电得第二球型结构；S4、第一球型结构和第二球型结构熔接得花生型结构；S5、单模光纤熔接七芯光纤的第一熔接点拉锥得传感器。本发明的有益效果为：本发明的曲率传感器对温度和曲率都具有极高灵敏度。对温度和曲率都具有极高灵敏度。对温度和曲率都具有极高灵敏度。


技术研发人员：朱晓军 李欣海 刘文 章国安 杨永杰 曹娟 季彦呈 王小彬
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院防化研究院
技术研发日：2022.09.08
技术公布日：2023/7/22