【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤光栅传感，尤其涉及一种采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆。
技术介绍
1、对大型建筑的安全监测主要是检测长期使用过程中各种应力疲劳带来的裂纹生长蔓延，预防最终的应变至不可逆破坏。由于裂纹生长、结构形变的过程中会产生应变，可通过对各重要部位进行应变检测实现健康监测这一功能。目前应变传感光缆具有组网能力强、覆盖范围广、单米成本低等诸多优点成为了主要的解决方案。
2、在各种应变传感光缆中，分布式阵列光栅由于对应变具有良好的线性响应和高可靠性，成为了主要的研究对象。专利cn116400466a提出采用等间隔的布拉格光栅阵列，利用螺旋金属铠管作为应变传导介质，通过等间隔点胶的方式将螺旋铠管上任意一点的应变作用于胶点间的光栅，实现应变分布式传感。
3、然而，该方法存在一定的限制：1.金属铠装的存在增大了光缆结构和制造成本，限制了更大距离的应用；2.在长距离连续点胶过程中容易造成光栅位置被点到螺旋铠装上，增大传输损耗并改变应变时的线性响应幅度。因此，有必要提出一种结构更加简单、成本更加低廉的分布式应变传感光缆。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，用以解决金属铠装的存在增大了光缆结构和制造成本，限制了更大距离的应用；同时，在长距离连续点胶过程中容易造成光栅位置被点到螺旋铠装上，增大传输损耗并改变应变时的线性响应幅度的问题。
2、本专利技术提供一种采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，包括光纤、多个啁啾光栅和紧
3、进一步地，所述光纤的直径为80~200µm，所述光纤被配置为可支持单脉冲在线条件下完成多种类型光栅的写入。
4、进一步地，多个所述啁啾光栅通过拉丝塔单脉冲在线刻写系统在所述光纤上被连续写入并构成阵列，所述啁啾光栅的长度为5mm~15mm，所述啁啾光栅的反射率为0.005%~0.1%，所述啁啾光栅的3db带宽范围为1nm~5nm。
5、进一步地，多个所述啁啾光栅进行反射率补偿，以供多个所述啁啾光栅在写入过程中的反射率相同。
6、进一步地，多个所述啁啾光栅的波长相同。
7、进一步地，多个所述啁啾光栅分为具有第一波长的多根所述啁啾光栅和具有第二波长的多根所述啁啾光栅，所述第一波长和第二波长不相等，具有第一波长的多个所述啁啾光栅和具有第二波长的多个所述啁啾光栅沿光纤的长度方向交替设置。
8、进一步地，相邻两个所述啁啾光栅的间距不小于10cm，波长相同的相邻两个所述啁啾光栅形成一传感单元，所述传感单元的长度为1m~30m。
9、进一步地，所述紧包护套层为高分子护套材料，所述紧包护套层通过挤塑胶联的方式包裹在所述光纤外侧，并使光纤处于拉伸紧绷状态，其中，所述光纤的预拉伸幅度范围为0.01%~0.1%。
10、进一步地，该分布式应变传感光缆还包括套设于所述紧包护套层的应变保护层。
11、进一步地，该分布式应变传感光缆还包括卡嵌于所述应变保护层的外壁上的多个应变增敏层，多个沿所述应变保护层的长度方向依次布置，多个所述应变增敏层分别设置于多个所述啁啾光栅中每相邻的两个所述啁啾光栅之间的位置处，所述应变增敏层的长度范围不超过相邻两个所述啁啾光栅的间隔距离；
12、所述应变增敏层为应变敏感材料，所述应变增敏层设置于所述应变保护层外壁上开设的凹槽中或贴附于所述应变保护层的外壁设置。
13、与现有技术相比，在光纤中连续写入啁啾光栅，每一个啁啾光栅可视为一个特定波段范围的信号反射平台，每相邻两个啁啾光栅作为同波段信号反射的两个反射面，且后一个啁啾光栅反射的光信号比前一个啁啾光栅多走了两个啁啾光栅间的这段光纤距离，当该段光纤发生应变时，光纤有效长度和折射率发生改变，对后一个啁啾光栅的反射信号的光程产生影响，通过测量比较这两个光信号的相位差，即可对该位置应变变化信息进行提取，实现应变定位和应变测量，上述分布式应变传感光缆无需金属铠装，简化了现有应变分布式传感光缆的结构，降低了制备成本。
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1.一种采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述光纤的直径为80~200µm，所述光纤被配置为可支持单脉冲在线条件下完成多种类型光栅的写入。
3.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多个所述啁啾光栅通过拉丝塔单脉冲在线刻写系统在所述光纤上被连续写入并构成阵列，所述啁啾光栅的长度为5mm~15mm，所述啁啾光栅的反射率为0.005%~0.1%，所述啁啾光栅的3dB带宽范围为1nm~5nm。
4.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多个所述啁啾光栅进行反射率补偿，以供多个所述啁啾光栅在写入过程中的反射率相同。
5.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多根所述啁啾光栅的波长相同。
6.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多个所述啁啾光栅分为具有第一波长的多个所述啁啾光栅和具有第二波长的多个所述啁啾光栅，所述第一波长和第二波
7.根据权利要求5或6所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，相邻两个所述啁啾光栅的间距不小于10cm，波长相同的相邻两根所述啁啾光栅形成一传感单元，所述传感单元的长度为1m~30m。
8.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述紧包护套层为高分子护套材料，所述紧包护套层通过挤塑胶联的方式包裹在所述光纤外侧，并使光纤处于拉伸紧绷状态，其中，所述光纤的预拉伸幅度范围为0.01%~0.1%。
9.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，该分布式应变传感光缆还包括套设于所述紧包护套层的应变保护层。
10.根据权利要求9所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，该分布式应变传感光缆还包括卡嵌于所述应变保护层的外壁上的多个应变增敏层，多个沿所述应变保护层的长度方向依次布置，多个所述应变增敏层分别设置于多个所述啁啾光栅中每相邻的两个所述啁啾光栅之间的位置处，所述应变增敏层的长度范围不超过相邻两个所述啁啾光栅的间隔距离；
...【技术特征摘要】
1.一种采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，所述光纤的直径为80~200µm，所述光纤被配置为可支持单脉冲在线条件下完成多种类型光栅的写入。
3.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多个所述啁啾光栅通过拉丝塔单脉冲在线刻写系统在所述光纤上被连续写入并构成阵列，所述啁啾光栅的长度为5mm~15mm，所述啁啾光栅的反射率为0.005%~0.1%，所述啁啾光栅的3db带宽范围为1nm~5nm。
4.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多个所述啁啾光栅进行反射率补偿，以供多个所述啁啾光栅在写入过程中的反射率相同。
5.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多根所述啁啾光栅的波长相同。
6.根据权利要求1所述的采用啁啾光栅的分布式应变传感光缆，其特征在于，多个所述啁啾光栅分为具有第一波长的多个所述啁啾光栅和具有第二波长的多个所述啁啾光栅，所述第一波长和第二波长不相等且不重叠，具有第一波长...
【专利技术属性】
技术研发人员：高文静，何光辉，汤辉，宛良强，徐一旻，周爱，唐健冠，
申请(专利权)人：武汉烽理光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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