針對大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)觀測過程中內(nèi)部空間溫度場擾動的問題,提出了一種基于超弱光纖光柵的空間溫度監(jiān)測方法。理論分析了單涂層超弱光纖光柵傳感器的感溫原理,設(shè)計了一種免應(yīng)力的超弱光纖光柵感溫光纜,對光纜的溫度特性進(jìn)行標(biāo)定,靈敏度約為10.8 pm/℃,在-20～50℃范圍內(nèi)線性度優(yōu)于0.999 7。將23個間距1 m的鎧裝光柵光纜沿LAMOST的M_B反射鏡及廊道布設(shè),實時監(jiān)測內(nèi)部溫度的變化,監(jiān)測結(jié)果反映了M_B反射鏡前溫度梯度的變化過程,以及觀測行為及外部環(huán)境對鏡筒溫度分布的影響,為分析大型光學(xué)望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部的溫度場提供了參考。

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【部分圖文】：

圖1感溫光纜結(jié)構(gòu)示意

為了消除封裝時應(yīng)力的影響，采用直徑1.7mm的304不銹鋼管對光柵陣列進(jìn)行封裝，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，將光纖與多股凱夫拉纖維并帶，通過機(jī)器卷邊、拉伸、焊接成型后，將并帶的纖維包覆在金屬管中，再加捻8股軟鋼絲，形成金屬感溫光纜。該結(jié)構(gòu)利用凱夫拉纖維蓬松的特性，降低光纖與金屬管之間的摩....

圖2超弱光柵水浴標(biāo)定曲線

為了標(biāo)定傳感光纜中各傳感點的溫敏系數(shù)以及線性度，將一根含55個間隔1m超弱光柵的感溫光纜盤繞為直徑約1m的大圈，放入大型水浴池中進(jìn)行標(biāo)定。逐漸改變水浴溫度從20℃到50℃變化，隨機(jī)取5#,10#,15#,20#光柵點的數(shù)據(jù)擬合如圖2所示。圖中，光柵對應(yīng)的中心波長分別為1548....

圖3超弱光柵低溫標(biāo)定曲線

圖2超弱光柵水浴標(biāo)定曲線3現(xiàn)場試驗

圖4傳感器現(xiàn)場布設(shè)示意

感溫光纜布設(shè)如圖4所示，傳感器的編號從小到大依次排列，光柵的波長按1542,1548,1548nm周期重復(fù)，間距1m，屏蔽無效的傳感器點后保留23個傳感點，在光闌1的下方直接通過線孔引入旁邊的機(jī)房。其中，MB的六邊形反射鏡邊緣方向布設(shè)1#～4#傳感器，MB高程方向布設(shè)5....

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