摘要
超低温環境下での光ファイバーブラッググレーティングの温度感度係数補正の信頼性問題を解決するために、参照温度計プローブと光ファイバーブラッググレーティングセンサーを自社設計の非接触液体窒素冷却方式の温度測定金型に封入し、93～293 Kの超低温環境で補正実験を行った。また、裸グレーティングの温度感度係数と被膜の熱膨張係数を用いて本実験設計の信頼性を検証した。実験結果は、参照温度計の初期最大温度変化率が1.8 K/minであり、温度測定金型の温度変化率を効果的に低下させ、参照温度計と補正対象グレーティングとの温度整合性を改善したことを示している。裸グレーティングの低温非線形効果により、温度感度係数は293 Kで9.18 pm/Kから93 Kで2.19 pm/Kに低下した。室温下での有機改質セラミック材料の熱膨張係数は3.7×10⁻⁶ K⁻¹であり、片面厚さ50 μmの有機改質セラミック被膜の温度感度係数は4.43 pm/K、93 Kでの被膜付きグレーティングの温度感度係数は7.17 pm/Kであり、温度測定グレーティングの温度感度と直線性が著しく向上した。
关键词
光ファイバーセンサー; 光ファイバーブラッググレーティング; 有機改質セラミック被膜; 超低温; 温度補正; 温度感度係数
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