一种光纤布拉格光栅矢量弯曲传感器及其制备方法

摘要

本发明提供了一种光纤布拉格光栅矢量弯曲传感器，包括刻写有光纤布拉格光栅的光纤，所述光纤布拉格光栅是通过对所述光纤的单面激光照射形成，所述光纤布拉格光栅中心与所述光纤的中心存在偏离，所述布拉格光栅的条纹与所述光纤轴向形成倾斜角。本发明在两个维度上具有不对称性，能够测量任何方向上弯曲的曲率。

主权项

一种制备矢量弯曲光纤光栅传感器的方法，具体为：光路组建步骤：将光纤置于由飞秒激光光源、平凸柱透镜、相位掩模板和光纤调整架构成的飞秒激光写入系统；光路对准步骤：打开所述飞秒激光光源，将其功率设为小于刻写布拉格光纤光栅所需激光强度阈值,所述光栅刻写步骤中的飞秒激光光源的功率大于所述刻写布拉格光纤光栅所需激光强度阈值100～300mW；所述飞秒激光光源发出的飞秒激光光束依次穿过所述平凸柱透镜和相位掩模板，在所述相位掩模板后方呈现一个线状光斑；调整所述光纤相对于所述线状光斑的位置使得所述光纤的纤芯与所述线状光斑重合；调节所述光纤调整架，再将光纤的一端沿飞秒激光照射方向移动一段特定的距离,使得所述光纤轴向的垂直方向与所述飞秒激光光束方向形成倾斜角；光栅刻写步骤：增大所述飞秒激光光源的功率直至超过刻写布拉格光纤光栅所需激光强度阈值，对光纤进行单面激光照射，在面对激光照射方向0°的倾斜光纤布拉格光栅的折射率调制程度较深，在背向激光照射方向180°的倾斜光纤布拉格光栅的折射率调制程度较浅,完成倾斜光纤布拉格光栅的刻写。