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申请/专利权人：中国计量大学

摘要：本发明属于光纤光栅传感技术领域，公开了一种磁流体填充的LPG—FBG双光纤光栅传感探头。结构包括宽带光源、光纤环形器、传感探头、第一光谱分析模块和第二光谱分析模块，所述的传感探头包括多模光纤、LPG—FBG双光纤光栅、等腰三角锥槽、UV胶和金属铝套管。本发明传感探头采用飞秒激光技术，在FBG包层去除等周期的等腰三角锥槽，等腰三角锥槽的等周期性排布构成LPG，LPG与FBG叠加在同一根光纤的同一区域，构成LPG—FBG双光纤光栅，LPG实现对磁场强度的测量，FBG实现对温度的测量，并对LPG磁场强度测量进行温度补偿，实现该传感探头的双参量测量，拓展了传感器的功能。

主权项：1.一种磁流体填充的LPG—FBG双光纤光栅传感探头，结构包括宽带光源1、光纤环形器2、传感探头3、第一光谱分析模块4和第二光谱分析模块5，其特征在于：所述的传感探头3总长度为15～18mm，包括多模光纤3-1、LPG—FBG双光纤光栅3-2、等腰三角锥槽3-3、UV胶3-4和金属铝套管3-5，所述的多模光纤3-1的纤芯直径为50μm，双光纤光栅3-2的纤芯直径为9μm，两者的包层直径为125μm，等腰三角锥槽3-3长度为50μm，宽度为50μm，深度为55μm，光纤包层端面与等腰三角锥槽3-3斜边的夹角为66°，相邻等腰三角锥槽3-3的间距为200μm，等腰三角锥槽3-3的等周期性排布构成LPG，LPG与FBG叠加在同一根光纤的同一区域，构成LPG—FBG双光纤光栅3-2，传感探头3根据磁流体的可调折射率特性，变化的外界磁场强度，改变等腰三角锥槽3-3中磁流体的折射率，引起光纤包层有效折射率发生变化，从而使LPG透射光的谐振波长发生改变，实现LPG对磁场强度的测量；金属铝套管起到了增敏作用，当温度变化时，FBG的周期会发生改变，反射光的谐振波长发生改变，实现FBG的温度测量，此外，外界温度也会对磁流体的折射率产生微小的影响，FBG的温度测量对LPG磁场强度的测量进行温度补偿，所述的等腰三角锥槽3-3的制备包括以下步骤：1在电子显微镜观察下，将FBG光纤固定在光纤夹具上，确保其在高精度可移动平台上保持水平放置，然后调整飞秒激光器的脉冲能量和激光频率，并保持飞秒激光器不动；2通过电脑控制高精度移动平台移动，让平台带动光纤，相对于飞秒激光器做周期为200μm的周期性运动，在起始点和每隔一个周期的点，速度控制由快变慢再变快，在FBG单模光纤包层中刻出等周期的等腰三角锥槽3-3；3在等腰三角锥槽3-3中充入磁流体，所述的UV胶3-4和金属铝套管3-5用来对传感探头3进行封装，金属铝套管3-5的内径为180μm，外径为500μm。

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