先进制造技术

本发明提供了基于石英管封装PDMS腔和空气腔的高精度温度传感器，涉及光纤传感器技术领域，包括传感头、宽谱光源、光纤环形器和光谱仪。宽谱光源发出的入射光经过光纤环形器进入传感头，然后依次经过传感头里界面M1、M2和M3反射，反射光经光纤环形器后被光谱仪接收，传感头中采用光纤熔接和胶粘石英管的方式制备光纤微腔。其传感器产生增强型游标效应的方法为，空气腔和PDMS腔均为法布里‑珀罗干涉计，法布里‑珀罗干涉计为对被测参量敏感的传感干涉计，且两干涉计对温度具有相反的温度响应，从而增强游标效应对灵敏度的放大作用。该传感器制作简单，成本低，结构紧凑便于使用，双腔级联增强了游标效应，大幅提高灵敏度。

温度作为国际单位制七个基本物理量之一，在国民经济、国防建设和科学研究等领域中温度的准确测量具有举足轻重的作用。随着温度传感应用需求的提高，传统的温度传感器已经无法满足高精度的测量要求。光纤温度传感器具有尺寸小、测量精度高、灵敏度高、抗电磁干扰强、电绝缘性好、温度范围大等诸多优点，在温度测量方面有着自身独特的优势。

采用光纤熔接和胶粘制备方法，制作简单，不需要昂贵的专业设备，制备的光纤微腔稳定性好。利用法布里‑珀罗干涉原理，探测的是反射光，为尖端结构，体积小，结构紧凑，便于使用。使用热膨胀系数极高的PDMS材料和双腔级联实现了增强型游标效应，灵敏度放大倍率明显高于常规游标效应。