具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

为便于理解本申请实施例的技术方案，在对本申请实施例的具体实施方式进行阐述说明之前，首先对本申请实施例所属技术领域的一些技术术语进行简单解释说明。其中：

光纤(Optical fiber)全称为光导纤维，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。

光纤光栅(fiber grating，FBG)是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件。由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤以及能埋入智能材料等优点，并且其光栅波长对温度、应变、折射率以及浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在制作光纤激光器、光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。

恒温槽：提供恒定温度的槽体。由于恒温的液体温度范围不同，分为低温恒温槽(一般是-80℃～100℃)以及超级恒温槽(一般是室温～550℃)。由于100℃以上的液体介质不能用水而用油，通常又称为恒温油槽。恒温油槽能够提供一种进行标定温度的场所。

温度对光纤光栅的波长具有调制效应，会引起光纤光栅波长的移动，通过获取光纤光栅波长的变化，即可获知被测环境温度。

光纤光栅的波长除对温度敏感外，对应力也很敏感。当光纤光栅所处环境发生应力变化时，光纤光栅会受到应力左右，进而发生形变，造成温度测量结果不准确的情况发生。

为了解决上述技术问题，本申请技术方案提供了一种光纤光栅测温光缆。本申请技术方案提供的光纤光栅测温光缆可以应用至一些需要测温的场景中。在测温时，需要将光纤光栅测温光缆放置在待测物表面。

图1为本申请实施例提供的一种光纤光栅测温光缆的结构示意图。参见图1，本申请实施例提供的一种光纤光栅测温光缆，可以包括：保护套管1，以及内置于所述保护套管的多个测温单元2。多个测温单元2包含的部件相同，部件的参数存在不同。

保护套管1可以构成本申请实施例光纤光栅测温光缆的外壁，所述保护套管1可以是不锈钢材质，保护套管1的尺寸可以根据其内容物实际的尺寸进行适应性设计。

在实际应用中，不锈钢材质的保护套管1可以为光缆提供保护，避免外力对光缆的冲击，增强光缆强度。同时，由于不锈钢材质具有良好的导热特性，可以将待测物的温度传导至测温单元2，能够在增强对测温单元2保护的同时，不影响测温单元2的工作性能，保证温度测量的准确性。

保护套管1的材质具有可换性，也可以是其他强度大且导热性良好的材料，只需保证不影响光缆的测温性能即可，本申请不作具体限定。

继续参见图1，以一个测温单元2的组成进行描述。一个测温单元2包括主干光纤21、波分复用器WDM22、连接光纤23以及光纤光栅24。

图2为本申请实施例提供的一种波分复用器的结构示意图。由图2可知，波分复用器WDM22包括公共端221、反射端222以及透射端223。

图3为本申请实施例提供的一种光纤光栅的结构示意图，由图3可知，光纤光栅24可以包括固定端241以及自由端242，所述固定端241以及所述自由端242共同形成所述光纤光栅24的整体。所述连接光纤23的一端与所述固定端241连接，另一端与所述反射端222连接。经过上述连接，即可形成一个测温单元2。

在实际应用中，光栅种类的不同，对温度变化的敏感程度也不同。在本申请的技术方案中，可以采用光纤布拉格光栅(fiber bragg grating，FBG)，也可以根据实际情况，对光纤光栅24的种类进行选择，本申请不作具体限定。

结合上述内容，可以理解的是，光纤光栅测温光缆包含的多个测温单元2中，每一个测温单元2均包括主干光纤21、波分复用器WDM22、连接光纤23以及光纤光栅24，且均按照上述连接方式进行连接。

在一些实施方式中，对于光纤光栅测温光缆，其内可以包括n个测温单元2，也就是说，包括n个主干光纤21，n个波分复用器WDM22，n个连接光纤23以及n个光纤光栅24，其中，n为除0以外的自然数，n的具体数值(光纤光栅测温光缆具体包括的测温单元2的个数)可以根据实际情况进行设计，本申请不作具体限定。

在本申请提供的附图中，以光纤光栅测温光缆的一端为首端，另一端为尾端，从首端起始向尾端延伸，包括的测温单元2分别为第1个测温单元2，第2个测温单元2，以此类推，至第n个测温单元2。

在本申请提供的附图中，WDM₁即表示光纤光栅测温光缆的第1个测温单元2包括的波分复用器WDM22，WDM₂即表示光纤光栅测温光缆的第2个测温单元2包括的波分复用器WDM22，WDM_n即表示光纤光栅测温光缆的第n个测温单元2包括的波分复用器WDM22，不同附图之间可以相互参照。

n个所述测温单元2的具体连接方式如下：第n个所述测温单元2的主干光纤21的一端连接第n-1个所述测温单元2的透射端223，另一端连接第n个所述测温单元2的公共端221；以使多个所述测温单元2依次串接形成测温线路。

在实际应用中，n个测温单元2串联形成的测温线路，可以对周围环境进行测温。

为了保证测温的进行，需要对测温线路包含的器件的参数进行设计。具体的，第n个所述测温单元2包括的所述光纤光栅24的波长，处在第n个所述测温单元2的反射端222的光谱范围内。只有当第n个所述测温单元2包括的所述光纤光栅24的波长，处在第n个所述测温单元2的反射端222的光谱范围内时，光纤光栅24以及波分复用器WDM22才能正常工作。

在一些实现方式中，所述测温单元2还包括光栅保护管25，所述光纤光栅24内置于所述光栅保护管25，所述自由端232在所述光栅保护管25内处于自由状态。

也就是说，光栅保护管25内的光纤光栅24处于一种单端自由的状态。在光纤光栅测温光缆受到外力作用时，光栅保护管25首先会对其内的光纤光栅24提供保护，并且，由于光纤光栅24单端自由，因此在受到外力作用时，光纤光栅24不会随着应力作用而形变，对测温性能没有影响。

在实际应用中，所述光栅保护管25可以为不锈钢毛细管(Stainless steelcapillary)，不锈钢毛细管具有良好的柔软性、耐蚀性、耐高温、耐磨损、抗拉性、防水性并提供优良的电磁屏蔽性能，可以为其内的光纤光栅24提供更好的保护。

为了对光纤光栅24提供充分的保护，所述光栅保护管25的长度大于所述光纤光栅24的长度。也就是说，在实际应用中，光栅保护管25的具体长度可以根据光纤光栅24的长度进行设计，本申请不进行具体限定。光栅保护管25的直径可以略大于光纤光栅24的尺寸，以保证光纤光栅24可以在光栅保护管25内处于单端自由的状态。

图4为本申请实施例提供的又一种光纤光栅测温光缆的结构示意图，由图4可知，本申请提供的光纤光栅测温光缆还包括抗拉线3，所述抗拉线3沿着所述保护套管1的轴线方向在所述保护套管1内延伸设置；所述主干光纤21以及所述波分复用器WDM22与所述抗拉线3固定连接。

主干光纤21以及波分复用器WDM22与抗拉线3的固定方式可以为粘接或者扎结等。在实际应用中。抗拉线3能够提高光纤光栅测温光缆的抗拉性能，保证光纤光栅测温光缆具有良好的使用性能。

在一些实现方式中，所述抗拉线3可以为凯夫拉线，凯夫拉线具有良好的抗拉性能，能够为光纤光栅测温光缆提供更好的保护。

所述抗拉线3也可以选用大马力线等，可以根据实际需要进行选择。

在一些实现方式中，本申请实施例提供的光纤光栅测温光缆的测温范围可以为-50℃-150℃，通过改变光纤光栅测温光缆包括的器件的参数等的方式，也可以改变其测温范围。

在一些实现方式中，测温光缆成缆之前，使用恒温槽对每个光纤光栅24进行标定。标定结束后，再依次成缆。可以解决成缆后光缆体积较大，无法使用恒温槽标定的问题。在光纤光栅标定时、成缆后以及测试现场安装完成后，光纤光栅24均在毛细管内处于自由状态，因此使用光缆测温精度较高。

具体的，光纤光栅测温光缆按照以下步骤进行组装：

将光纤光栅24与连接光纤23连接，将所述光纤光栅24内置于光栅保护管25；

将所述光纤光栅24、所述连接光纤23以及所述光栅保护管25放入恒温油槽内，以对光纤光栅24进行标定；

待标定完成后，将所述连接光纤23远离所述光纤光栅24的一端与波分复用器WDM22的反射端222连接；

将主干光纤21与波分复用器WDM22的公共端221连接，以形成测温单元2；

第n个所述测温单元2的主干光纤21的一端连接第n-1个所述测温单元2的透射端223，另一端连接第n个所述测温单元2的公共端221；以使多个所述测温单元2依次串接形成测温线路。

将所述主干光纤32以及所述波分复用器WDM22与抗拉线3连接；

套设保护套管1，以形成光纤光栅测温光缆。

也就是说，本申请提供的技术方案中，可以对每个光纤光栅24单独进行标定，这样，标定过程中光纤光栅24不受应力作用，可以保证光纤光栅24的形态以及工作性能。在实际应用中，每个光纤光栅24的标定温度范围可以根据实际情况进行选择。

本申请实施例提供的光纤光栅测温光缆，在其延伸方向上的不同的测温单元2可以对环境温度进行测量，通过获得光纤光栅24反馈的信息，即可获知环境温度的准确数值。具体的，可以采用解调仪与所述光纤光栅测温光缆连接形成测温系统，获取所述光纤光栅测温光缆反射的波长值并计算被测物的温度。本申请实施例提供的光纤光栅测温光缆还可以灵活的应用至各种测温环境中，便利性强。

由以上技术方案可知，本申请提供的光纤光栅测温光缆，包括：保护套管1，以及内置于所述保护套管1的多个测温单元2；每一个所述测温单元2均包括主干光纤21、波分复用器22、连接光纤23以及光纤光栅24；所述波分复用器22包括公共端221、反射端222以及透射端223；所述光纤光栅24包括固定端241以及自由端242，所述固定端241以及所述自由端242形成所述光纤光栅24的整体；所述连接光纤23的一端与所述固定端241连接，另一端与所述反射端222连接；其中，第n个所述测温单元2的主干光纤21的一端连接第n-1个所述测温单元2的透射端223，另一端连接第n个所述测温单元2的公共端221；以使多个所述测温单元2依次串接形成测温线路。本申请提供的技术方案，光纤光栅24处于单端自由状态，且光纤光栅24可单独进行标定，受应力作用影响小，温度测量结果更加准确。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。