一種用于人體測(cè)溫的高精度FBG傳感器

于海鷹，秦旭輝，劉耀東，王艷艷，王 猛

（山東建筑大學(xué)，濟(jì)南250101）

一種用于人體測(cè)溫的高精度FBG傳感器

于海鷹，秦旭輝，劉耀東，王艷艷，王 猛

（山東建筑大學(xué)，濟(jì)南250101）

設(shè)計(jì)并制作出一種用于人體測(cè)溫的高精度光纖布喇格光柵（FBG）傳感器，介紹了FBG溫度傳感的原理，描述了該傳感器的性能。為測(cè)試不同封裝材料和形式對(duì)FBG傳感精度的影響，另外制作了3種FBG溫度傳感器，并進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。

光纖布喇格光柵；人體測(cè)溫；溫度傳感器；增敏封裝

0 引言

在醫(yī)療領(lǐng)域，對(duì)人體溫度的準(zhǔn)確測(cè)量是非常重要的[1]，有些治療手段（如腫瘤熱療）需要在強(qiáng)電磁或超聲波環(huán)境下獲得精確的體溫[2～5]，但在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中，常規(guī)儀器很難準(zhǔn)確測(cè)出體溫。溫度傳感器可以對(duì)溫度進(jìn)行較精確的測(cè)量，但目前同時(shí)具備抗電磁干擾和高精度特性的溫度傳感器并不多。光纖布喇格光柵（FBG）傳感器可以解決電磁干擾的問(wèn)題，但裸光纖FBG的靈敏度系數(shù)在室溫下僅為11.15pm/℃，不能滿足人體測(cè)溫的要求，需要對(duì)其進(jìn)行增敏封裝。因此，本文提出一種用于人體測(cè)溫的、能抗電磁干擾且分辨率和測(cè)量精度都較高的聚丙烯（PP）-FBG傳感器[6]。

1 FBG溫度傳感原理

FBG是一種等周期的光纖光柵，光柵通過(guò)相位掩膜法制備。在制備過(guò)程中光柵柵區(qū)內(nèi)的光纖折射率會(huì)發(fā)生規(guī)律性變化。FBG傳感光路圖如圖1所示，當(dāng)入射光從光纖的一端進(jìn)入光柵后，滿足特定波長(zhǎng)的光會(huì)發(fā)生反射，其余的光會(huì)透射出光纖成為透射光。這個(gè)特定波長(zhǎng)稱為該FBG的布喇格波長(zhǎng)，用λB表示。……