什么是光纤光栅的“二次涂覆”?

刻写完光栅后,重新涂上聚酰亚胺或丙烯酸酯有什么作用?

在光纤光栅(FBG)的制作过程中,所谓的“二次涂覆”(Recovers/Recoating)是一个至关重要的工艺步骤。针对您提到的刻写完光栅后重新涂上聚酰亚胺(Polyimide)或丙烯酸酯(Polyacrylate)的作用,主要可以从以下几个专业维度来理解:

1. 恢复光纤的机械强度

在采用传统的紫外光掩模板法刻写光栅之前,必须剥除光纤原有的涂覆层,使激光能够直接照射到光纤纤芯。剥除涂覆层后的裸光纤极其脆弱,极易因微小划痕或环境应力而断裂。
二次涂覆的作用:通过重新涂覆聚酰亚胺或丙烯酸酯,能够为栅区提供机械保护,恢复光纤的抗拉强度和柔韧性,使其能够进行后续的封装或直接安装使用。

2. 环境防护与化学稳定性

裸露的二氧化硅光纤对环境中的水汽非常敏感。水分子会侵蚀光纤表面的微裂纹,导致“静态疲劳”现象,缩短传感器寿命。

  • 聚丙烯酸酯(Polyacrylate):适用于常温环境(-40℃至100℃),具有良好的缓冲性能。
  • 聚酰亚胺(Polyimide):适用于高温或恶劣环境(-200℃至300℃),不仅耐高温,而且对化学物质具有极强的抗侵蚀能力。

3. 应变传递的连续性

对于应变传感器而言,涂覆层是介于光纤和被测物体之间的中间介质。
二次涂覆的作用:确保栅区处的直径与光纤其余部分保持一致(或接近),从而保证应变传递的均匀性和准确性,避免在剥除段边缘产生应力集中。


相关产品映射

北京大成永盛科技有限公司(OFSCN)提供多种经过高质量二次涂覆的光纤光栅产品,以适应不同的工业需求:

产品实物图参考:

技术补充:
如果您对光纤的机械强度有极端要求,可以关注我们的 OFSCN® 飞秒激光光纤光栅。该系列产品采用飞秒激光“透涂覆层”刻写技术,无需剥除涂覆层,因此无需二次涂覆即可保持光纤原始的机械强度(100kpsi以上)。