光纤光栅高温传感器

高温传感是一个非常广泛的应用领域，光纤传感在其中发挥着巨大的作用，fbg作为一种简单传感机制的光纤传感类型，是近些年商品化速度最快的传感类型之一。但是由于光纤材料的特性，目前商品化的fbg光纤传感器工作的温度范围为120℃ 左右。这是因为一般光纤Bragg光栅(FBG)传感器在高温下工作时，光栅结构能够在几个小时甚至几分钟内完全被洗掉，另外普通fbg的退火温度一般在200℃以下，因此，它们在持续高温测量场合没有使用价值。另外如长期工作在100度以上的场合中他们的固有特性也将产生永久性变化，如反射率的降低，波长的漂移。如何才能使fbg真正的发挥他的特点，成为真正意义的高温传感元件，对于fbg传感的发展，尤其是对于冶金，石油测井领域有着积极的促进作用。

下面介绍集中已有的高温光纤光栅制作方法：

1、D型光纤构成的高温光纤光栅温度传感器

用D型光纤平坦的侧面作为平台，在该表面蚀刻光栅，与标准FBG刻写在光纤纤芯不同，D型FBG刻写在纤芯上面的包层里，而且，光栅制作阶段不需要高温退火处理，利用它制作的温度传感器工作温度能够达到1100度。由于D型FBG折射率周期性的调制是光纤表面几何结构物理变化引起的，因此光栅在高温时不容易被擦除，Bragg波长漂移与温度之间的线性关系可以直到1 100℃。然而，制作这种光栅过程相当复杂，制作的光栅强度也较低。

2、利用特殊成分光纤构成的高温光纤光栅传感器

2003年以来，英国城市大学的研究人员利用掺杂光纤进行fbg温度传感测试，得到了很好的效果，研究显示在掺Ge光纤中制作的光栅能够忍耐的温度达到700℃ ，而在化学成分光栅中能够达到1100℃ 以上。

3、利用不同光纤的模式耦合构成的高温光纤温度传感器

2006年，Li Enbang等人 提出了一种新颖的高温光纤温度传感器结构，他们将标准单模光纤的LP01 模与多模光纤的LP0m 模进行耦合，利用高阶模干涉构造了一只结构极简单的光纤温度传感器，适合于高温测量。

4、利用红外飞秒激光刻写FBG构成的高温光纤温度传感器

飞秒激光具有极窄的脉冲宽度、极高的峰值强度，利用红外飞秒激光与特殊高阶相位掩模板在SMF-28光纤中刻写的FBG有极高的热稳定性 ，在经过几百小时的高温退火后光栅仍然很稳定，保持了极高的反射率。

对于产品化应用来说利用掺杂光纤制作光纤光栅是最有效，最直接的模式，从研究角度来说材料研究这是我们的弱势，但是真正要让高温光纤光栅传感得到更广泛的利用，我们只能往前。

最后我想提出一些疑问，我们国家的几个用研究光纤光栅石油测井传感器的研究机构，你们到底怎么做的，石油测井起码的400度左右的温度，做传感的很少研究光学的，做光学的很少研究传感应用的（最多是原理）。