基片式光纖光柵應(yīng)變傳感器金屬化封裝的關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、光纖光柵憑借著質(zhì)量輕、尺寸小、抗電磁干擾能力強等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在橋梁、樓房、隧道等結(jié)構(gòu)上，因其纖細(xì)、質(zhì)脆的特點，在使用前必須要進行封裝以增加機械強度。一般的封裝是采用有機膠將光纖光柵粘接在金屬的保護外殼內(nèi)，但有機膠在長期疲勞作用下容易老化、蠕動，這會嚴(yán)重影響到光纖光柵應(yīng)變傳感精度和穩(wěn)定性。與有機膠相比，金屬材料的理化性能更穩(wěn)定，可以有效地克服老化與蠕動等問題，因此采用金屬對光纖光柵進行封裝，可使傳感器具有更高更穩(wěn)的應(yīng)變靈敏度。但是現(xiàn)有的

2、光纖光柵金屬化封裝方法都存在著高溫?fù)p傷、粘接均勻性不好、一致性差等缺點，這都會影響到光纖光柵的傳感性能，而且設(shè)備龐大、成本高、操作性弱等缺點也會限制光纖光柵傳感器的廣泛應(yīng)用。因此，有必要深入研究光纖光柵金屬化封裝技術(shù)，以開發(fā)出高成活率、高靈敏度、高一致性的光纖光柵傳感器，并且使整個金屬化封裝過程簡便可行、成本低廉。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①為了使光纖光柵受到較小的損傷，使金屬化封裝過程簡便可行，依據(jù)電鍍原理提出光纖光柵金屬化封裝

3、方案“光纖光柵金屬化+超級電鍍”，并衍生出光纖光柵金屬化工藝和超級電鍍工藝。②為了使超級電鍍成為可能，必須先討論出優(yōu)良的光纖光柵金屬化工藝，結(jié)合傳統(tǒng)鏡制品工藝，提出表面化學(xué)鍍銀工藝，針對超級電鍍的需求，形成完整的鍍層評價體系，從均勻性、致密性、結(jié)合力三個方面討論添加劑、鍍銀次數(shù)對鍍銀結(jié)果的影響，最終確定光纖光柵金屬化工藝。③在光纖光柵金屬化基礎(chǔ)上繼續(xù)進行超級電鍍封裝，以金屬封裝基片為核心，根據(jù)不同的應(yīng)變環(huán)境，設(shè)計三種基片結(jié)構(gòu)，并在COM