本發(fā)明屬于光纖傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種溫-壓傳感器的制備方法、結(jié)構(gòu)和溫-壓測量系統(tǒng)、方法。

背景技術(shù)：

光學(xué)中，法布里－珀羅干涉(Fabry–Pérot interferometer，F(xiàn)PI)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到各類光纖傳感器中，可以極大的提高傳感精度。

在實(shí)際應(yīng)用中，可以采用化學(xué)腐蝕和在光纖端面鍍高反射薄膜等方法來制作FPI光纖傳感器。

然而，現(xiàn)有的FPI光纖傳感器一般只能檢測一種物理參數(shù)，如溫度或壓力，如果要實(shí)現(xiàn)同時(shí)測量溫度和壓力，需要在傳感器中同時(shí)安裝溫度和壓力的傳感元件，這樣會(huì)增加傳感器加工的工藝復(fù)雜度及安裝復(fù)雜度。另一方面，現(xiàn)有的制作FPI光纖傳感器的方法存在一定的弊端，比如，采用端面鍍高反射薄膜的方法對鍍膜設(shè)備和工藝具有較高要求，導(dǎo)致反射薄膜的反射率低，使得檢測的壓力精度低；化學(xué)腐蝕的方法在制作過程中需要利用腐蝕氣體對光纖內(nèi)部進(jìn)行腐蝕以形成FDC腔，由于沒法對腐蝕氣體進(jìn)行精確控制會(huì)使形成的FPI干涉腔的尺寸不夠精準(zhǔn)，從而導(dǎo)致檢測到的壓力的精度低，從而降低溫度和壓力測量系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種溫-壓傳感器的制備方法、結(jié)構(gòu)和溫-壓測量系統(tǒng)、方法，旨在解決傳感器加工的工藝復(fù)雜度高、安裝復(fù)雜以及檢測到的壓力精度低，溫度和壓力測量系統(tǒng)的可靠性低的問題。

本發(fā)明提供的一種溫-壓傳感器的制備方法，包括：將單模光纖的平整端面與石英玻璃管的平整端面進(jìn)行熔接，并在距離熔接端口為預(yù)置長度的石英玻璃管上進(jìn)行切割，將光纖氣泡的球面覆蓋該預(yù)置長度的石英玻璃管的切割端口，并對該光纖氣泡與該切割端口的連接處進(jìn)行熔接，得到該石英玻璃管的管腔與該光纖氣泡的球面形成的該預(yù)置長度的法布里－珀羅干涉腔，沿與該切割端口平行的方向，將該光纖氣泡的球面進(jìn)行切割，得到與該預(yù)置長度的石英玻璃的切割端口連接的納米薄膜，以該石英玻璃管與該單模光纖的連接處為起始位置，利用飛秒激光沿該單模光纖，寫制用于檢測溫度的光纖布拉格光柵。

本發(fā)明提供的一種溫-壓傳感器的結(jié)構(gòu)，包括：單模光纖和預(yù)置長度的石英玻璃管，該單模光纖的一端與該石英玻璃管的一端連接，該石英玻璃管的另一端焊接有納米石英薄膜，使得該石英玻璃管的管腔與該石英薄膜形成該預(yù)置長度的法布里－珀羅干涉腔，該單模光纖的纖芯內(nèi)寫制有用于檢測溫度的光纖布拉格光柵。

本發(fā)明提供一種溫度和壓力測量系統(tǒng)，包括：信號解調(diào)裝置和溫-壓傳感器；

溫-壓傳感器用于測量待測環(huán)境中的溫度和壓力，并將經(jīng)過法布里－珀羅干涉腔干涉和光纖布拉格光柵后反射的光信號發(fā)送至信號解調(diào)裝置，信號解調(diào)裝置用于對該光信號進(jìn)行波長解調(diào)，得到該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量，信號解調(diào)裝置用于將待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為該待測環(huán)境的溫度值和壓力值，并將該溫度值和壓力值進(jìn)行顯示。

本發(fā)明提供一種溫度和壓力測量方法，包括：

溫-壓傳感器測量待測環(huán)境中的溫度和壓力，并將經(jīng)過法布里－珀羅干涉腔干涉和光纖布拉格光柵后反射的光信號發(fā)送至信號解調(diào)裝置，信號解調(diào)裝置對該光信號進(jìn)行波長解調(diào)，得到該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量，信號解調(diào)裝置將待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為該待測環(huán)境的溫度值和壓力值，并將該溫度值和壓力值進(jìn)行顯示。

本發(fā)明提供的一種溫-壓傳感器的制備方法、結(jié)構(gòu)和溫-壓測量系統(tǒng)、方法，將單模光纖的平整端面與石英玻璃管的平整端面進(jìn)行熔接，并在距離熔接端口為預(yù)置長度的石英玻璃管上進(jìn)行切割，將光纖氣泡的球面覆蓋該預(yù)置長度的石英玻璃管的切割端口，并對該光纖氣泡與該切割端口的連接處進(jìn)行熔接，得到該石英玻璃管的管腔與該光纖氣泡的球面形成的該預(yù)置長度的法布里－珀羅干涉腔，沿與該切割端口平行的方向，將該光纖氣泡的球面進(jìn)行切割，得到與該預(yù)置長度的石英玻璃的切割端口連接的納米薄膜，以該石英玻璃管與該單模光纖的連接處為起始位置，利用飛秒激光沿該單模光纖，寫制用于檢測溫度的光纖布拉格光柵。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：一方面將用于檢測壓力的法布里－珀羅干涉腔與用于檢測溫度的光纖布拉格光柵集成到一個(gè)傳感器，可以實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的同時(shí)檢測，簡化了溫-壓傳感器加工的工藝復(fù)雜度和安裝復(fù)雜度；另一方面，由于單模光纖為高反射表面，反射率高，不需要鍍膜工藝即可實(shí)現(xiàn)高反射，另外，溫-壓傳感器中法布里－珀羅干涉腔是通過切割預(yù)置長度的石英玻璃管以及熔接光纖氣泡的表面得到的，該法布里－珀羅干涉腔的尺寸精準(zhǔn)，提高了檢測到的壓力的精度，提高了溫度和測量系統(tǒng)的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例。

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的溫-壓傳感器的制備方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖；

圖2-圖9是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的溫-壓傳感器制備工藝的示意圖；

圖10是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的溫-壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的溫度和壓力的測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的溫度和壓力的測量方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種溫-壓傳感器的制備方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，圖1所示的溫-壓傳感器的制備方法主要包括以下步驟：

S101、將單模光纖的平整端面與石英玻璃管的平整端面進(jìn)行熔接，并以熔接處為起始位置，切割預(yù)置長度的石英玻璃管。

該熔接端口為該單模光纖的平整端面與該石英玻璃管的平整端面熔接的接口。該預(yù)置長度為預(yù)先設(shè)置的該石英玻璃管的長度。在實(shí)際應(yīng)用中該預(yù)置長度一般為10-30um，優(yōu)選為20um。優(yōu)選地，該單模光纖的直徑與該石英玻璃管的直徑相同。該單模光纖中纖芯的半徑小于該石英玻璃管的內(nèi)徑。在實(shí)際應(yīng)用中，將該單模光纖的一端和該石英玻璃管的一端切割成平整的端面，如圖2所示，將該單模光纖的平整端面與該石英玻璃管的平整端面相對，利用光纖壓腳固定于熔接機(jī)內(nèi)部。將單模光纖的平整端面與石英玻璃管的平整端面進(jìn)行熔接時(shí)，該驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)光纖壓腳進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)，當(dāng)該單模光纖的平整端面與該石英玻璃管的平整端面接觸時(shí)，利用光纖熔接機(jī)的電極進(jìn)行放電，并將單模光纖的平整端面與石英玻璃管的平整端面進(jìn)行熔接。

如圖3所示，以熔接端口為起始位置，切割預(yù)置長度的石英玻璃管，得到如圖4所示的預(yù)置長度為L的玻璃管腔。

S102、將光纖氣泡的球面覆蓋該預(yù)置長度的石英玻璃管的切割端口，并對該光纖氣泡與該切割端口的連接處進(jìn)行熔接，得到該石英玻璃管的管腔與該光纖氣泡的球面形成的該預(yù)置長度的FPI腔。

進(jìn)一步地，將光纖氣泡的球面覆蓋該預(yù)置長度的石英玻璃管的切割端口，并對該光纖氣泡與該切割端口的連接處進(jìn)行熔接，具體包括：

通過對該光纖氣泡施加預(yù)應(yīng)力，將該光纖氣泡的球面的凸面包膜置于該預(yù)置長度的石英玻璃管的切割端口內(nèi)，且與該石英玻璃管的切割端口緊密貼合。

該光纖氣泡為預(yù)先制備的光纖上的氣泡，如圖5中所示的氣泡。該光纖氣泡形成的薄膜為納米薄膜。在實(shí)際應(yīng)用中，如圖5所示，利用光纖壓腳將預(yù)先制備的光纖固定于該熔接機(jī)的內(nèi)部，利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)光纖壓腳進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，如圖6所示，使該光纖氣泡的球面的凸面包膜置于該石英玻璃管的切割端口內(nèi)。

將光源通過該單模光纖射向與該預(yù)置長度的石英玻璃管接觸的光纖氣泡的表面，并通過法布里－珀羅干涉光譜的包絡(luò)的范圍來判定該光纖氣泡的凸面包膜的中心是否位于該石英玻璃管的中心。

當(dāng)該法布里－珀羅干涉光譜的包絡(luò)的范圍最大時(shí)，確定該光纖氣泡的凸面包膜的中心在該石英玻璃管的中心，并將該光纖氣泡與該石英玻璃管的連接處進(jìn)行熔接。

需要說明的是，當(dāng)法布里－珀羅干涉光譜的包絡(luò)的范圍最大時(shí)，該光纖氣泡的凸面包膜中的最薄處位于該石英玻璃管的中心。如圖6所示，A點(diǎn)為該光纖氣泡的中最薄的點(diǎn)，當(dāng)A點(diǎn)所在的位置為該預(yù)置長度的玻璃管的管腔的圓心時(shí)，利用熔接機(jī)的電極放電，將該光纖氣泡與該石英玻璃管的連接處進(jìn)行熔接，得到了由該石英玻璃管的管腔與該光纖氣泡的球面形成的，如圖6所示的該預(yù)置長度的FPI腔。

S103、沿與該切割端口平行的方向，將該光纖氣泡的球面進(jìn)行切割，得到與該預(yù)置長度的石英玻璃的切割端口連接的納米薄膜。

該納米薄膜為該光纖氣泡的表面的薄膜。如圖7所示的，將該光纖氣泡的球面進(jìn)行切割時(shí)，切割的方向與該切割端口平行，在實(shí)際應(yīng)用中，該切割線與該切割端口的距離不受限制，只要能保證該光纖氣泡的球面切割后能形成薄膜即可。這樣，當(dāng)待測環(huán)境中的壓力變化時(shí)，該光纖氣泡形成的薄膜由于受到壓力的影響會(huì)發(fā)生形變，使干涉光產(chǎn)生光譜漂移，進(jìn)而通過該光譜漂移得到壓力值。

S104、以該石英玻璃管與該單模光纖的連接處為起始位置，利用飛秒激光沿該單模光纖，寫制用于檢測溫度的光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)。

進(jìn)一步地，以該石英玻璃管與該單模光纖的連接處為起始位置，利用飛秒激光沿該單模光纖，寫制用于檢測溫度的FBG，具體包括：

將與該FPI腔連接的所述單模光纖，置于顯微鏡下。

通過該顯微鏡將飛秒激光的光斑聚焦于該單模光纖與該石英玻璃管的熔接接口，并控制該飛秒激光在該單模光纖的纖芯內(nèi)寫制FBG。

控制該飛秒激光在該單模光纖的纖芯內(nèi)寫制FBG時(shí)，可以利用重復(fù)劃線寫制FBG，如圖8，還可以利用點(diǎn)對點(diǎn)寫制FBG，如圖9所示。其中，F(xiàn)BG的長度小于1mm。這樣當(dāng)待測環(huán)境的溫度變化時(shí)，F(xiàn)BG間隔發(fā)生變化，入射光經(jīng)FBG反射后輸出的溫度光信號的波長發(fā)生變化，該溫-壓傳感器將溫度光信號發(fā)送到信號調(diào)解裝置，并由該信號解調(diào)裝置檢測溫度光信號的漂移量，進(jìn)而得出該待測環(huán)境的溫度。

本發(fā)明實(shí)施例中，將單模光纖的平整端面與石英玻璃管的平整端面進(jìn)行熔接，并在距離熔接端口為預(yù)置長度的石英玻璃管上進(jìn)行切割，將光纖氣泡的球面覆蓋該預(yù)置長度的石英玻璃管的切割端口，并對該光纖氣泡與該切割端口的連接處進(jìn)行熔接，得到該石英玻璃管的管腔與該光纖氣泡的球面形成的該預(yù)置長度的法布里－珀羅干涉腔，沿與該切割端口平行的方向，將該光纖氣泡的球面進(jìn)行切割，得到與該預(yù)置長度的石英玻璃的切割端口連接的納米薄膜，以該石英玻璃管與該單模光纖的連接處為起始位置，利用飛秒激光沿該單模光纖，寫制用于檢測溫度的FBG。如此，一方面將用于檢測壓力的FPI腔與用于檢測溫度的FBG集成到一個(gè)傳感器，可以實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的同時(shí)檢測，簡化了溫-壓傳感器加工的工藝復(fù)雜度和安裝復(fù)雜度；另一方面，由于單模光纖為高反射表面，反射率高，不需要鍍膜工藝即可實(shí)現(xiàn)高反射，另外，溫-壓傳感器中FPI腔是通過切割預(yù)置長度的石英玻璃管以及熔接光纖氣泡的表面得到的，該FPI腔的尺寸精準(zhǔn)，提高了檢測到的壓力的精度，提高了溫度和測量系統(tǒng)的可靠性。

作為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，如圖10所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種溫-壓傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖，該溫-壓傳感器的結(jié)構(gòu)包括：單模光纖101和預(yù)置長度的石英玻璃管102；

其中，單模光纖101的一端與石英玻璃管102的一端連接。

石英玻璃管102的另一端焊接有納米石英薄膜103，使得石英玻璃管102的管腔與石英薄膜103形成該預(yù)置長度的FPI腔104。

該預(yù)置長度為預(yù)先制備的FPI腔的長度，在實(shí)際應(yīng)用中該預(yù)置長度一般為10-30um，優(yōu)選為20um。FPI腔104為封閉的內(nèi)腔，F(xiàn)PI腔104中，石英薄膜103和與石英薄膜103相對的單模光纖的截面構(gòu)成了FPI的兩個(gè)反射面，當(dāng)待測環(huán)境中的壓力發(fā)生變化時(shí)，該石英薄膜103發(fā)生形變，這樣會(huì)使得入射光在兩個(gè)反射面干涉后的波長發(fā)生變化，該溫-壓傳感器將干涉后的壓力光信號發(fā)送到信號解調(diào)裝置，由該信號解調(diào)裝置檢測該壓力光信號的漂移量，進(jìn)而得出該待測環(huán)境的壓力值。

進(jìn)一步地，該石英薄膜103通過與石英玻璃管102的另一端熔接來進(jìn)行覆蓋。該石英薄膜為中間厚兩邊薄的納米薄膜，這樣，對壓力更加敏感，增加壓力檢測的精度。

進(jìn)一步地，石英薄膜103的中心與石英玻璃管102的截面的中心重合。

單模光纖101的纖芯內(nèi)寫制有用于檢測溫度的FBG105。

其中，F(xiàn)BG105的長度小于1mm。單模光纖101與石英玻璃管102的連接處均為平整端口。由于受到待測環(huán)境的溫度影響，會(huì)使得FBG間隔尺寸發(fā)生變化，該入射光經(jīng)過該FBG反射后，輸出的溫度的光信號的波長發(fā)生變化，該溫-壓傳感器將該溫度光信號發(fā)送至該信號解調(diào)裝置，由該信號解調(diào)裝置檢測該溫度光信號的漂移量，進(jìn)而得出該待測環(huán)境的壓力值。需要說明的是，該壓力光信號與該溫度光信號為不同的波長范圍，這樣便于信號解調(diào)裝置對該壓力光信號和該溫度光信號進(jìn)行解調(diào)。

進(jìn)一步地，該FBG的形狀為線形、圓形或橢圓形。

本發(fā)明實(shí)施例中，溫-壓傳感器的結(jié)構(gòu)包括：單模光纖101和預(yù)置長度的石英玻璃管102，其中，單模光纖101的一端與石英玻璃管102的一端連接，石英玻璃管102的另一端焊接有石英薄膜103，使得石英玻璃管101的管腔與石英薄膜103形成該預(yù)置長度的FPI腔104，單模光纖101的纖芯內(nèi)寫制有用于檢測溫度的FBG105。如此，將用于檢測壓力的FPI腔與用于檢測溫度的FBG集成到一個(gè)傳感器，可以實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的同時(shí)檢測，簡化了溫-壓傳感器加工的工藝復(fù)雜度和安裝復(fù)雜度。由于光纖薄膜為高反射表面，反射率高，不需要鍍膜工藝即可實(shí)現(xiàn)高反射，另外，溫-壓傳感器中FPI腔的腔長是預(yù)置長度的，該FPI腔的尺寸精準(zhǔn)，提高了檢測到的壓力的精度，提高了溫度和測量系統(tǒng)的可靠性。

請參閱圖11，圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的溫度和壓力的測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。圖11示例的溫度和壓力的測量系統(tǒng)，主要包括：信號解調(diào)裝置111和溫-壓傳感器112。以上各功能模塊詳細(xì)說明如下：溫-壓傳感器112，用于測量待測環(huán)境中的溫度和壓力，并將經(jīng)過FPI腔干涉和FBG反射的光信號發(fā)送至該信號解調(diào)裝置111。

在實(shí)際應(yīng)用，溫-壓傳感器112通過單模光纖與信號解調(diào)裝置111相連，還用于接收信號解調(diào)裝置111發(fā)射的光。信號解調(diào)裝置111發(fā)射的光經(jīng)過FPI腔干涉以及FBG反射后，輸出光信號的波長會(huì)發(fā)生改變，溫-壓傳感器112將光信號通過單模光纖發(fā)送至信號解調(diào)裝置111。

信號解調(diào)裝置111，用于對該光信號進(jìn)行波長解調(diào)，得到該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量。

信號解調(diào)裝置111，用于將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為該待測環(huán)境的溫度值和壓力值，并將該溫度值和壓力值進(jìn)行顯示。

實(shí)際應(yīng)用中，如圖3所示，該信號解調(diào)裝置111包括：白光光源1111、3dB耦合器1112和解調(diào)儀1113。信號解調(diào)裝置111中的白光光源通過單模光纖將該光發(fā)射到3dB耦合器1112，3dB耦合器1112將該預(yù)置波長的光通過單模光纖發(fā)射到該溫-壓傳感器112。該預(yù)置波長為預(yù)先設(shè)置的信號解調(diào)裝置111發(fā)送到溫-壓傳感器112中的入射光的波長。該預(yù)置波長包括預(yù)置溫度信號的波長和預(yù)置壓力信號的波長。

進(jìn)一步地，信號解調(diào)裝置111，用于將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為溫度電信號和壓力電信號。

舉例說明，信號解調(diào)裝置111將該溫度光信號的漂移量1nm轉(zhuǎn)換為溫度電信號Xmv，信號解調(diào)裝置111將該壓力光信號的漂移量-1nm轉(zhuǎn)換為溫度電信號-Xmv。

信號解調(diào)裝置111，用于利用預(yù)置補(bǔ)償值對該溫度電信號和該壓力電信號進(jìn)行補(bǔ)償和校準(zhǔn)，并利用預(yù)設(shè)溫度修正值和預(yù)設(shè)壓力修正值分別對補(bǔ)償后的溫度電信號和補(bǔ)償后的壓力電信號進(jìn)行修正。

該預(yù)置補(bǔ)償值為預(yù)先設(shè)置的對該溫度電信號和該壓力電信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。該預(yù)置補(bǔ)償值可以通過補(bǔ)償公式計(jì)算得出，也可以為某一固定的數(shù)值。該預(yù)設(shè)溫度修正值為通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的數(shù)值，用來修正該壓力電信號對該溫度電信號的干擾。該預(yù)設(shè)壓力修正值為通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的數(shù)值，用來修正該溫度電信號對該壓力電信號的干擾。

信號解調(diào)裝置111，用于分別將修正后的溫度電信號和修正后的壓力電信號轉(zhuǎn)換為該溫度值和該壓力值。

本發(fā)明實(shí)施例，溫-壓傳感器112用于測量待測環(huán)境中的溫度和壓力，并將經(jīng)過法布里－珀羅干涉腔干涉和光纖布拉格光柵后反射的光信號發(fā)送至信號解調(diào)裝置111，信號解調(diào)裝置111用于對該光信號進(jìn)行波長解調(diào)，得到待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和所述待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量，信號解調(diào)裝置111用于將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為該待測環(huán)境的溫度值和壓力值，并將該溫度值和壓力值進(jìn)行顯示。如此，一方面，由于溫-壓傳感器可以實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的同時(shí)檢測，簡化了溫-壓傳感器加工的工藝復(fù)雜度和安裝復(fù)雜度；另一方面，由于該溫-壓傳感器中單模光纖為高反射表面，反射率高，不需要鍍膜工藝即可實(shí)現(xiàn)高反射，另外，溫-壓傳感器中法布里－珀羅干涉腔的尺寸精準(zhǔn)，提高了檢測到的壓力的精度，提高了溫度和測量系統(tǒng)的可靠性。

請參閱圖12，圖12是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的溫度和壓力的測量方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。圖4所示的溫度和壓力的測量方法主要包括：

S1201、溫-壓傳感器測量待測環(huán)境的溫度和壓力，并將經(jīng)過FPI腔干涉和FBG反射的光信號發(fā)送至信號解調(diào)裝置。

S1202、該信號解調(diào)裝置對該光信號進(jìn)行波長解調(diào)，得到該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量。

S1203、該信號解調(diào)裝置將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為溫度值和壓力值，并將溫度值和壓力值進(jìn)行顯示。

進(jìn)一步地，該信號解調(diào)裝置將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為溫度值和壓力值，并將溫度值和壓力值進(jìn)行顯示，具體包括：

該信號解調(diào)裝置將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為溫度電信號和壓力電信號。

該信號解調(diào)裝置利用預(yù)置補(bǔ)償值對該溫度電信號和該壓力電信號進(jìn)行補(bǔ)償和校準(zhǔn)，并利用預(yù)設(shè)溫度修正值和預(yù)設(shè)壓力修正值分別對補(bǔ)償后的溫度電信號和補(bǔ)償后的壓力電信號進(jìn)行修正。

該信號解調(diào)裝置分別將修正后的溫度電信號和修正后的壓力電信號轉(zhuǎn)換為該溫度值和所述壓力值。

該預(yù)置補(bǔ)償值為預(yù)先設(shè)置的對該溫度電信號和該壓力電信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄?shù)值。該預(yù)置補(bǔ)償值可以通過補(bǔ)償公式計(jì)算得出，也可以為某一固定的數(shù)值。該預(yù)設(shè)溫度修正值為通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的數(shù)值，用來修正該壓力電信號對該溫度電信號的干擾。該預(yù)設(shè)壓力修正值為通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定的數(shù)值，用來修正該溫度電信號對該壓力電信號的干擾。

本實(shí)施例中的未盡細(xì)節(jié)，請參照第三實(shí)施例，在此不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例中，溫-壓傳感器測量待測環(huán)境的溫度和壓力，并將經(jīng)過FPI腔干涉和FBG反射的光信號發(fā)送至信號解調(diào)裝置，該信號解調(diào)裝置對該光信號進(jìn)行波長解調(diào)，得到該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量，該信號解調(diào)裝置將該待測環(huán)境的溫度變化引起的光信號漂移量和該待測環(huán)境的壓力變化引起的光信號漂移量轉(zhuǎn)換為溫度值和壓力值，并將溫度值和壓力值進(jìn)行顯示。如此，一方面，由于溫-壓傳感器可以實(shí)現(xiàn)溫度和壓力的同時(shí)檢測，簡化了溫-壓傳感器加工的工藝復(fù)雜度和安裝復(fù)雜度；另一方面，由于該溫-壓傳感器中單模光纖為高反射表面，反射率高，不需要鍍膜工藝即可實(shí)現(xiàn)高反射，另外，溫-壓傳感器中法布里－珀羅干涉腔的尺寸精準(zhǔn)，提高了檢測到的壓力的精度，提高了溫度和測量系統(tǒng)的可靠性。

在本申請所提供的多個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)模塊或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信鏈接可以是通過一些接口，裝置或模塊的間接耦合或通信鏈接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能模塊可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)模塊單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

需要說明的是，對于前述的各方法實(shí)施例，為了簡便描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作和模塊并不一定都是本發(fā)明所必須的。

在上述實(shí)施例中，對各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其它實(shí)施例的相關(guān)描述。

以上為對本發(fā)明所提供的溫度和壓力測量系統(tǒng)和方法的描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。