金属化光纤光栅高温失效及其光谱特性

来源：激光与红外杂志2016年第4期北京时间：

作者：温昌金

单位：南昌大学机电工程学院机器人及焊接自动化重点实验室,江西 南昌 330031；

摘要：光纤光栅(FBG)作为温度传感器在智能结构领域得到广泛关注,然而将其埋入金属基体的方法大多是焊接方法。由于焊接过程经历高温,对FBG传感特性将产生一定不良影响。为提高FBG在高温工况下的应用,采用化学镀结合电镀的方法,对FBG进行了镀铜、镀镍金属化试验。采用高温加热炉对金属化FBG进行了短时间高温失效试验,分析了300~900 ℃区间内金属化FBG的温度灵敏度、光谱特性以及功率衰减规律。结果表明:在300~800 ℃温度区间,镀铜、镀镍的FBG以及裸光栅的平均温度灵敏度分别为15.35 pm/℃、16.34 pm/℃、16.1 pm/℃;金属化FBG的失效温度约为900 ℃,与裸光栅相比提高了约100 ℃;获得了金属化FBG失效过程的光谱及反射峰功率衰减情况。

关键词：光纤光栅;金属化;温度灵敏度;失效温度;光谱特性;功率衰减

基金资助：国家自然科学基金项目(No.51265035)；教育部留学回国人员科研启动基金项目；江西省自然科学基金项目(No.20151BAB206031)；江西省研究生创新专项资金项目(No.YC2014-S015)资助