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一、飞秒激光逐点直写FBG(fsFBG)传感器及其优势

1、光纤传感应用领域的挑战

(1). 核电站，反应堆，散列中子源，核废料存储装置 (高温，强辐射)

(2). 科学高级光源，同步辐射光源，自由电子激光器 (meV到MeV的电磁辐射)

(3). 燃气轮机，汽轮机，航发，煤炭气液化(高温，高压，反应性腐蚀气体)

(4). 石油勘产(高温，高压，高浓度氢气，水汽)

(5). 航空航天航海高级智能结构 (植入，高温焊接)

(6). 高电压大电流环境下传感 (绝缘，可靠性要求)

(7). 微波和激光消融手术 (高功率瞬时温度冲击)

(8). 手术机器人的体内力学传感

2、常规光纤Bragg光栅（FBG）技术缺陷

(1). 非永久光栅，长时稳定工作温度极限不到300度，不耐核辐射

(2). 制造过程繁琐：剥离-再涂敷，载氢，敏化, 退火, 再生，细芯重掺锗...

(3). 剥离-再涂敷严重损害光纤机械强度，碳涂敷层，Ormocer涂敷层无法再涂敷

(4). 制造过程受掩模板限制缺乏灵活性

(5). 单个光栅点折射率调制低，易退化，光栅长度大。

(6). 在纯石英-，蓝宝石-，氟化物-，硫族光纤无法/难以写入FBG

(7). 单纤FBG阵列受成品率限制价格高昂，或者需熔接

3、飞秒逐点直写光纤Bragg光栅（FsFBG）

新型飞秒激光逐点直写技术高效灵活制造高端 FBG：fsFBG

独有优势

• 飞秒激光的非线性光学效应产生极端稳定的，不可擦除的光栅作为传感器件

• 透过涂敷层直写不受损害光纤本身强度

• 灵活制造，对光纤材料，涂敷层材料几乎无要求，柔性制造密集FBG阵列，两FBG距离短可至毫米以下

• 全自动制造，极大提升互换性和经济性

FsFBG的信号的温度稳定性高，可在1000C长时间生存

各类光纤上制造的fsFBG的温度信号稳定

二、fsFBG传感器在特殊特种环境中的应用——化工行业

化学反应器中的高温光纤传感技术——准分布式fsFBG温度传感系统在化学过程控制中的测温演示

• 与传统传感器相比，有更高的空间分辨率-重建和 显示大区域的温度分布

• 温度监测高达1000℃，短时更高

• 通过应用光纤传感阵列，显著降低了对铂传感器的 布线要求

• 传感器信息的实时测量和处理——与基于OTDR的 技术相比，无延迟

• 高度独立的设置-客户定义的传感器位置和密度

• 无源传感器和无维护操作询问装置

• 广泛与工业分布式控制系统和总线系统兼容

• IP68工业级保护