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蓝宝石光纤光栅高温传感器研究进展与发展趋势(特邀)
被引量：
11
1
作者
何俊
徐锡镇
+3 位作者
贺佳
吴嘉烽
李卓达
王义平
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期1-23,共23页
在高速飞行器、航空发动机、核反应堆等国防安全和国民经济的重要领域,需要实现1800℃以上的高温原位测量。常规石英光纤传感器受限于材料特性,无法在1000℃以上高温环境中长期稳定使用。单晶蓝宝石光纤具有极高的熔点(2053℃)和较低的...
在高速飞行器、航空发动机、核反应堆等国防安全和国民经济的重要领域,需要实现1800℃以上的高温原位测量。常规石英光纤传感器受限于材料特性,无法在1000℃以上高温环境中长期稳定使用。单晶蓝宝石光纤具有极高的熔点(2053℃)和较低的传输损耗,是一种良好的高温传感材料。在单晶蓝宝石光纤内部刻写布拉格光栅,可以研制出蓝宝石光纤光栅传感器,具有耐温性能好、测量精度高、便于多点测量等优点,是当前最具发展前景的新型高温传感器件。首先介绍了蓝宝石光纤光栅高温传感器的工作原理和理论模型,接着介绍了利用飞秒激光制备蓝宝石光纤光栅的三种主流技术,包括相位掩模板扫描法、双光束干涉法、直写法,并从制备效率、光谱质量等方面比较了三种技术的优劣,指出飞秒激光直写法是制备蓝宝石光纤光栅高温传感器的最佳手段;然后介绍了蓝宝石光纤光栅的光谱优化方法,包括如何减小光栅光谱带宽和如何降低光谱噪声;进一步介绍了蓝宝石光纤光栅的高温传感特性、封装工艺及高温温度、应变传感应用;最后展望了蓝宝石光纤光栅传感器的未来发展趋势。蓝宝石光纤光栅高温传感器的快速发展和大规模推广应用,必将有助于解决当前我国航空航天、核电等领域重大装备结构健康监测的卡脖子难题。
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关键词
高温传感器
蓝宝石光纤光栅
飞秒激光微加工
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职称材料
题名
蓝宝石光纤光栅高温传感器研究进展与发展趋势(特邀)
被引量：
11
1
作者
何俊
徐锡镇
贺佳
吴嘉烽
李卓达
王义平
机构
深圳大学
物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部重点实验室
深圳大学广东省光纤传感技术粤港联合研究中心
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第10期1-23,共23页
基金
国家自然科学基金(62222510,61875128,62005170)
“广东特支计划”科技创新青年拔尖人才(2019TQ05X113)。
文摘
在高速飞行器、航空发动机、核反应堆等国防安全和国民经济的重要领域,需要实现1800℃以上的高温原位测量。常规石英光纤传感器受限于材料特性,无法在1000℃以上高温环境中长期稳定使用。单晶蓝宝石光纤具有极高的熔点(2053℃)和较低的传输损耗,是一种良好的高温传感材料。在单晶蓝宝石光纤内部刻写布拉格光栅,可以研制出蓝宝石光纤光栅传感器,具有耐温性能好、测量精度高、便于多点测量等优点,是当前最具发展前景的新型高温传感器件。首先介绍了蓝宝石光纤光栅高温传感器的工作原理和理论模型,接着介绍了利用飞秒激光制备蓝宝石光纤光栅的三种主流技术,包括相位掩模板扫描法、双光束干涉法、直写法,并从制备效率、光谱质量等方面比较了三种技术的优劣,指出飞秒激光直写法是制备蓝宝石光纤光栅高温传感器的最佳手段;然后介绍了蓝宝石光纤光栅的光谱优化方法,包括如何减小光栅光谱带宽和如何降低光谱噪声;进一步介绍了蓝宝石光纤光栅的高温传感特性、封装工艺及高温温度、应变传感应用;最后展望了蓝宝石光纤光栅传感器的未来发展趋势。蓝宝石光纤光栅高温传感器的快速发展和大规模推广应用,必将有助于解决当前我国航空航天、核电等领域重大装备结构健康监测的卡脖子难题。
关键词
高温传感器
蓝宝石光纤光栅
飞秒激光微加工
Keywords
high-temperature sensor
sapphire fiber Bragg grating
femtosecond laser micromachining
分类号
TN253 [电子电信—物理电子学]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
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作者
出处
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1
蓝宝石光纤光栅高温传感器研究进展与发展趋势(特邀)
何俊
徐锡镇
贺佳
吴嘉烽
李卓达
王义平
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
11
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