一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法 【技术领域】
本发明涉及基于光纤光栅的 Fabry-Perot 传感器， 适用于光纤传感技术领域。背景技术 光纤光栅是目前最有发展前途、 最具代表性的新型光纤无源器件之一， 由于其具 有低耗传输、 抗电磁干扰、 轻质、 径柔、 化学稳定性及电绝缘等优点， 因此， 光纤光栅在光纤 通信、 光纤传感和光信息处理等领域均有着广阔的应用前景。
近年来， 光纤光栅与其它光纤干涉传感器结合形成传感系统的研究引起了人们的 广泛关注， 这种传感器可广泛的应用于大型土木工程结构的健康检测、 复合材料健康检测 等， 以实现结构和智能材料在线检测与分析。
在静态应变测量系统中， 使用光纤干涉传感器可以得到很高的分辨率， 其应变测 量表现在干涉信号的绝对相位变化量 (N 为整数条纹， 为小数条纹 )。然而， 一 般的光纤干涉传感器普遍存在条纹计数模糊问题， 对传感器的分辨率、 精度有很大的影响。 而采用拍频干涉仪可以很好的计算小数条纹， 但是此系统需要两个不同频率光源有很高的 稳定性， 这在实际测量中难以保证。采用低相干性的干涉仪对绝对相位变化量的测量是一 种十分有效的方法， 但是低相干性的干涉仪一般需要相位跟踪系统， 通常采用步进电机和 压电陶瓷器， 使得测量系统的速度降低。 使用光纤光栅应变传感系统不会出现模糊问题， 但 由于光纤光栅反射波长存在一定的带宽， 限制了测量分辨率的提高。
随着现代测量技术的发展， 光纤法布里一珀罗 (Fabry-Perot) 传感器越来越受到 人们的重视， 被广泛用于测量应变、 压力、 振动、 加速度、 折射率等。而将光纤光栅与光纤法 布里一珀罗传感器结合起来对静态应变进行测量， 不但能解决光纤干涉仪条纹模糊的问 题， 而且可以达到很高的分辨率。现有的光纤光栅 Fabry-Perot 传感器是制作出两个光纤 光栅在光纤上串联起来形成的， 需要制作出两个光纤光栅， 制作相对而言比较繁琐。
发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方 法， 简化现有的光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作， 提高制作效率。
本发明的技术方案 ：
一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法， 该制作方法包括以下步骤 ：
步骤一， 宽带光源接环形器的第一端口， 环形器的第二端口接光纤的一端， 环形器 的第三端口接光谱仪 ；
步骤二， 剥除光纤其中 10mm ～ 160mm 的涂覆层， 将剥除涂覆层这一段的光纤紧贴 相位掩模板放置并固定在移动平台上 ；
步骤三， 打开宽带光源、 光谱仪、 激光器和计算机 ；
步骤四， 计算机发出的控制信号控制激光器和移动平台上的伺服电机， 紫外激光 经过柱透镜后汇聚成线状光斑， 光斑透过狭缝后照在相位掩模板和光纤上， 移动平台由伺
服电机控制移动 ； 在光纤上制作出长为 9mm ～ 140mm 的一段光纤光栅 ；
步骤五， 加热装置置于光纤的上方并对准光纤光栅这一段的中间， 启动加热装置 对这一段的光纤光栅中间加热， 清除这一段光纤光栅中间的光纤光栅， 当光谱仪监测到两 个反射峰时， 停止加热， 剩下两段的光纤光栅就构成了一个 Fabry-Perot 传感器。
本发明的有益效果 ： 本发明提出的一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法 非常简单， 不需要制作出两个光纤光栅在光纤上串联起来形成 Fabry-Perot 腔， 只需要制 作出一个光纤光栅即可， 成本低， 易于实现。窄带的布拉格光纤光栅 Fabry-Perot 传感器 采用的是绝对、 抗干扰的低相干检测， 并不适合于实际的应用， 本发明的制作方法采用不同 啁啾量的相位掩模板， 编写相应的控制程序， 可以制作出不同带宽的光纤光栅 Fabry-Perot 传感器， 更适合实际应用。 附图说明
图 1 一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作装置示意图。具体实施方式 实施例一
一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法， 该制作方法包括以下步骤 ：
步骤一， 宽带光源 1 接环形器的第一端口 21， 环形器的第二端口 22 接光纤 5 的一 端， 环形器的第三端口 23 接光谱仪 3。
步骤二， 剥除光纤 5 其中 10mm 的涂覆层， 将剥除涂覆层这一段的光纤紧贴相位掩 模板 6 放置并固定在移动平台 4 上。光纤 5 采用单模光纤。相位掩模板 6 采用啁啾相位掩 模板。
步骤三， 打开宽带光源 1、 光谱仪 3、 激光器 8 和计算机 9 ；
步骤四， 计算机 9 发出的控制信号控制激光器 8 和移动平台 4 上的伺服电机， 紫外 激光经过柱透镜 7 后汇聚成线状光斑， 光斑透过狭缝后照在相位掩模板 6 和光纤 5 上， 移动 平台 4 由伺服电机控制移动 ； 制出光纤光栅的长度为 9mm。
步骤五， 加热装置 10 置于光纤 5 的上方并对 9mm 这一段光纤光栅的中间， 启动 加热装置 10 对这一段的光纤光栅的中间加热， 清除这一段中间 1mm 部分的光纤光栅， 当光谱仪 3 监测到两个反射峰时， 停止加热， 剩下两段各 4mm 的光纤光栅就构成了一个 Fabry-Perot 传感器。加热装置 10 采用二氧化碳激光器。
实施例二
一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法， 与实施例一的区别 ：
步骤二， 剥除光纤 5 其中 160mm 的涂覆层， 光纤 5 采用有源光纤。
步骤四， 在光纤 5 上制出光纤光栅的长度为 140mm。
步骤五， 加热装置 10 置于光纤 5 的上方并对准 140mm 这一段光纤光栅的中间， 启 动加热装置 10 对这一段的光纤光栅的中间加热， 清除这一段中间 10mm 部分的光纤光栅， 当光谱仪 3 监测到两个反射峰时， 停止加热， 剩下两段各 65mm 的光纤光栅就构成了一个 Fabry-Perot 传感器。加热装置 10 采用电弧加热装置。
实施例三
一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法， 与实施例一的区别 ：
步骤二， 剥除光纤 5 其中 80mm 的涂覆层， 光纤 5 采用光子晶体光纤。相位掩模板 6 采用均匀相位掩模板。
步骤四， 在光纤 5 上制出光纤光栅的长度为 70mm。
步骤五， 加热装置 10 置于光纤 5 的上方并对准 70mm 这一段光纤光栅的中间， 启 动加热装置 10 对这一段的光纤光栅的中间加热， 清除这一段中间 6mm 部分的光纤光栅， 当光谱仪 3 监测到两个反射峰时， 停止加热， 剩下两段各 32mm 的光纤光栅就构成了一个 Fabry-Perot 传感器。加热装置 10 采用电火花加热装置。
实施例四
一种光纤光栅 Fabry-Perot 传感器的制作方法， 与实施例一的区别 ：
步骤二， 剥除光纤 5 其中 120mm 的涂覆层， 光纤 5 采用保偏光纤。相位掩模板 6 采 用均匀相位掩模板。
步骤四， 在光纤 5 上制出光纤光栅的长度为 100mm。
步骤五， 加热装置 10 置于光纤 5 的上方并对准 100mm 这一段光纤光栅的中间， 启 动加热装置 10 对这一段的光纤光栅的中间加热， 清除这一段中间 8mm 部分的光纤光栅， 当光谱仪 3 监测到两个反射峰时， 停止加热， 剩下两段各 46mm 的光纤光栅就构成了一个 Fabry-Perot 传感器。加热装置 10 采用氢氧焰加热装置。
本发明所使用的器件均为市售器件。