荧光光纤温度传感器是一种基于光纤技术的温度传感器。 物质(荧光材料)被激发(受激发光照射)后,物质吸收并储存激发能量从基态进入激发态,但激发态不稳定,最终会恢复到原来的平衡态. 能量通过荧光释放。 在不改变激发光的情况下,荧光寿命曲线是唯一与当前温度相关的函数。 温度越高,寿命越短。
荧光光纤是一种在纤芯和包层中掺入了荧光物质和某些稀有元素构成的光纤。荧光物质可以吸收特定波长范围内的光,使其被激发,随后向各个方向发射荧光。其中,辐射方向满足纤芯-包层界面全反射条件的荧光将沿着光纤轴向传输1。荧光光纤利用光致发光材料构成,当激发光从侧面或端面入射进纤芯时,纤芯中的发光材料被激发而发射荧光,这些荧光将沿着光纤传播
。
荧光光纤通常是基于聚合物光纤,因为聚合物光纤便于掺进不同的光致发光的荧光材料。用于构成荧光光纤的芯材可以选择普通的PC、PMMA和PS等。其中,PMMA有较好的光学性能,并且与大多数用作掺杂剂的荧光有机物相容性较好。荧光材料可以是荧光染料如Rhodamine系列,或者稀土离子如钕离子、铕离子和钐离子等。
荧光光纤不仅可以在特殊情况下用作照明光源,还可以用于光传感。例如,在高压开关柜触头母排多点测温和油浸式变压器绕组测温中,荧光光纤测温装置通过测量荧光余晖寿命的长短来得知当时的环境温度,具有稳定可靠的工作特性,适合大规模工业化批量生产。此外,荧光光纤还广泛应用于装饰、广告以及传感等领域。