光纤布拉格光栅金属化保护中的应力

在用化学镀结合电镀方法对光纤布拉格光栅(FBG)进行金属化保护的过程中产生的应力直接影响到金属化FBG(MFBG)的传感精度。为此，基于应力产生的机制，对应力作用下化学镀和电镀过程中FBG的谐振谱变化进行了分析。实验发现化学镀后FBG谐振谱出现了较大的谱带展宽与峰值损耗减少。对化学镀产生的应力进行了理论及数值分析，结果显示热应力在FBG内部产生了扰动。通过延长化学镀后冷却时间的方法减少热应力，并通过充分搅拌化学镀液的方法减少应力的不均匀性，优化后的化学镀应力对FBG的影响很小。其后的电镀实验显示电镀过程是产生应力的主要原因。通过稳定较高的电镀温度、充分搅拌及采用双电极的方法达到了尽可能减少电镀过程应力对FBG频谱影响的目的。对优化化学镀和电镀条件后制成的MFBG进行温度传感实验表明，其回程误差小于已有的报道。