刘 琨

（沈阳职业技术学院，沈阳 110045）

0 引言

近10年来，单晶蓝宝石光纤传感器引起了人们的极大的兴趣。由于蓝宝石具有许多独特的特性，如高熔点（2040℃），耐化学腐蚀，硬度高，宽的透光光谱范围[1]，因此，蓝宝石传感器在温度高达2000℃的环境中不退化。各种传感器结构，如蓝宝石晶片，空气腔FP传感器，蓝宝石光纤光栅等都已实现。在这些传感器中，空气腔FP传感器具有价格低廉，功能强大，灵敏度和动态范围可调等优点而备受关注。此外，在线式的空气腔FP传感器也非常易于串联复用进行多点测量。此前研究结果表明，由于蓝宝石光纤的大的模场直径，因此为了获得加号的条文对比度，对空气腔长和两断面的平行度有很高的要求。最终，这个影响限制了空气腔传感器的制作的重复性和可达到的对比度，致使空气腔传感器很难复用。

本文中，我们通过采用蓝宝石管线抛光技术和氧化锆准直管来获得FP传感器高对比度。这些优点使我们第一次实现了蓝宝石光纤传感器的串联复用多点温度测量。此外，由于采用氧化锆准直管有效地增加了传感器的长度，空气隙的FP传感器表现了比此前膜片式传感器更加高的灵敏度。

1 实验装置及原理

图1所示为一单点空气隙高温FP传感器结构示意图。两根同时抛光的蓝宝石光纤[Micro Materials, Inc.; outside diameter (o.d.) 75 um]能够获得最好的平行度(ULTRAPOL, 0.5 um polishing film)，然后精确地插入到氧化锆准直管里[Swiss Jewel, inside diameter (i.d.) 78 um, length 1 cm]来形成FP腔产生干涉条纹。抛光时，将斯根蓝宝石光纤放入到一根5cm长内径239um的氧化锆毛细管内固定。……