技术摘要：
一种耐高温光纤应变传感器，空芯光纤的左端与第一单模光纤熔接、右端与位于毛细玻璃管内的第二单模光纤用高温陶瓷胶粘接，高温陶瓷胶凝固后形成一层高温陶瓷胶粘层，第一单模光纤与空芯光纤的拼接面、空芯光纤、空芯光纤与第二单模光纤的拼接面构成法布里‑珀罗干涉腔  全部
背景技术：
高超声速飞行器飞行中的气动加热是一个瞬态的热传导过程，温度变化快，气动 加热越严重，飞行器蒙皮内的温度梯度越大，引起蒙皮的热变形和热应力的变化，热应力超 过蒙皮材料的极限值时，蒙皮或部件会发生塑性变形甚至破坏，造成飞行器发生飞行事故。 在进行飞行器结构温度场分析时，需要对飞行器蒙皮热应力进行分析，为优化和设计飞行 器蒙皮材料提供可靠的参考数据。通过传感器系统实时监测飞行器飞行过程中蒙皮关键部 位的温度应变状况，判断测试位置的温度与应力是否处于安全状态，是保障飞行器安全运 行和延长使用寿命的关键技术。 国外传感器对接触式电类高温应变传感器已经开展了大量的攻关研究实验，目前 已有产品上市，包括：日本KYOWA研发的全气密结构的焊接型应变片温度可达950℃；美国威 势精密集团研发的高温丝式应变片测试温度高达1038℃。相对于电学传感器，光纤高温应 变传感器具有质量轻、体积小，可在结构表面安装或内嵌到结构体内部，对被测结构的影响 比较小，对测量结果的数据更加真实，抗电磁干扰强,温度应变响应速度快,温度和应变测 量线性度好，使用范围广等优点。 现有的双结构型光纤温度应变传感器已经发展了较多的结构形式，比如法布里- 泊罗、马赫-增德尔等干涉型结构级联FBG、长周期光纤光栅(LPFG)、或干涉型传感结构。使 用上述级联方案，能够满足高速飞行状态器的光纤超高温应变传感器。 上述的光纤温度应变传感器主要存在应变检测范围和温度检测范围小，应变检测 范围为0～200με，温度检测范围为室温～80℃，不能在应变检测范围和温度检测范围较大 的环境中使用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服上述应变传感器对温度与应变交叉敏感、难 以区分测量的缺点，提供一种结构简单、体积小、灵敏度高的耐高温光纤应变传感器。 解决上述技术问题所采用的技术方案是：空芯光纤的左端与第一单模光纤熔接、 右端与位于毛细玻璃管内的第二单模光纤熔接，第二单模光纤与毛细玻璃管用高温陶瓷胶 粘接，高温陶瓷胶凝固后形成一层高温陶瓷胶粘层，第一单模光纤与空芯光纤的拼接面、空 芯光纤、空芯光纤与第二单模光纤的拼接面构成法布里-珀罗干涉腔，在第二单模光纤上刻 写有热重生布拉格光栅。 本发明的高温陶瓷胶粘层位于空心光纤与热重生布拉格光栅之间。 本发明的热重生布拉格光栅位于毛细玻璃管内，热重生布拉格光栅的左端与毛细 玻璃管内左端之间的距离为5～15mm。 本发明的毛细玻璃管的内径为140～500μm。 3 CN 111595256 A 说　明　书 2/5 页 本发明的空心光纤的内径为8～70μm。 本发明的空心光纤的内径最佳为19μm。 本发明的热重生布拉格光栅的栅区长度为10mm，中心波长为1300～1350nm或1500 ～1600nm。 本发明采用在空芯光纤的一端设置有第一单模光纤、另一端设置有第二单模光纤 构成法布里-珀罗干涉腔，法布里-珀罗干涉腔的光谱谱线移动同时受温度和应变的影响， 为交叉敏感。而毛细玻璃管中的布拉格光栅的光谱谱线不受应力影响，只受温度参量影响， 使用布拉格光栅的中心波长表征环境温度。当环境温度确定后，使用该温度对法布里-珀罗 干涉腔的光谱谱线进行修正，得到传感器所受应变与光谱谱线漂移量之间的关系。 在第二单模光纤上设置热重生布拉格光栅位于毛细玻璃管内，减少了传感器的零 部件，使得传感器的结构简单，有利于传感器小型化。有效地解决了应变传感器对温度与应 变交叉敏感的技术问题，提高了传感器的应变灵敏度，应变检测范围为0～700με，温度检测 范围为室温～1000℃，扩大了应变检测范围和温度检测范围，本发明具有结构简单、体积 小、灵敏度高等优点，可作为应变传感器。 附图说明 图1是本发明实施例1的结构示意图。 图2是实施例1的耐高温光纤应变传感器在室温下的反射光谱曲线。 图3是实施例1耐高温光纤应变传感器的布拉格光栅和法布里-珀罗干涉腔在无应 力条件下的温度响应曲线。 图4是本发明实施例1耐高温光纤应变传感器在300℃、600℃、900℃时的应变响应 曲线。