Fused tension-based fiber grating pressure sensor

Details Fused tension-based fiber grating pressure sensor Fused tension-based fiber grating pressure sensor

G - Physics

01

L

G01L 11/02 (2006.01)

Patent

CA 2353452

A fused tension-based fiber grating pressure sensor (8) includes an optical fiber (10) having a Bragg grating (12) impressed therein. The fiber (10) is fused to tubes (20) on opposite sides of the grating (12) and an outer tube (30) is fused to the tubes (20) to form a chamber (34). The tubes (20, 30) and fiber (10) may be made of glass. Light (14) is incident on the grating (12) and light (16) is reflected from the grating (12) at a reflection wavelength (.lambda.1). The grating (12) is placed in tension pre-strain and as the pressure (P) increases, the tension on the grating (12) is reduced and the reflection wavelength shifts accordingly. A temperature grating (50) may be used to measure temperature and allow for a temperature-corrected pressure measurement. The shape of the outer tube (20) may have geometries other than a straight cylinder. Also, the axial ends of tubes (20) where the fiber (10) exits the tubes (20) may have an inner region (22) and/or a protruding tapered (or fluted) axial section (27), to provide strain relief or improved pull strength of the fiber (10). More than one grating or pair of gratings may be used and more than one fiber (10) may be used. The fiber (10) may be doped at least between a pair of gratings (150, 152) to form a tunable fiber laser or the grating (12) or gratings (150, 152) may be constructed as a tunable DFB fiber laser.

Un capteur mesurant la pression par effet de tension sur un réseau sur une fibre montée soudée (8) comprend une fibre optique(10) pourvue d'un réseau de Bragg (12) imprimé dans cette dernière. La fibre (10) est réunie par fusion à des tubes (20) sur les cotés opposés du réseau (12) et un tube extérieur (30) est réuni par fusion audits tubes (20) de façon à former une chambre (34). Les tubes (20, 30) et la fibre (10) peuvent être en verre. La lumière (14) incidente au réseau (12), est réfléchie par le réseau (12) dans une longueur d'onde de réflexion lambda 1. Le réseau (12) étant précontraint par une tension, lorsque la pression (P) augmente, la tension sur le réseau (12) diminue et la longueur d'onde de réflexion change en conséquence. Un réseau thermique (50) peut être utilisé de façon à mesurer la température et permettre ainsi une mesure de pression à correction de température. La forme du tube extérieur (20) peut présenter une géométrie différente de celle d'un cylindre droit. De même que les extrémités axiales des tubes (20) par où la fibre sort des tubes (20) peut présenter une région interne (22) et/ou une section axiale (27) saillante effilée (ou cannelée), permettant de réduire la tension ou d'améliorer la résistance à la traction de la fibre (10). On peut utiliser plusieurs réseaux ou paires de réseaux, ainsi que plusieurs fibres (10). La fibre (10) peut être dopée au moins entre une paire de réseaux (150, 152) de façon à former un laser à fibre accordable mais le réseau (12) ou les réseaux (150, 152) peuvent être construits sous forme de laser à fibre à rétroaction répartie accordable.

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