CN113432642A - 一种埋入式多参量光纤复合传感器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种埋入式多参量光纤复合传感器及其制作方法，传感器包括激光刻写的光纤光栅，光纤光栅一端外周包裹于激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI内，二者共同构成光纤探头埋于涡轮发动机叶片根部；首先，以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅，制作长栅线型光纤光栅基本结构；其次，用制得的长栅线型光纤光栅基本结构，制作一体化高温、高压集成光纤传感器，并对其进行全光谱信号解调；再对制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片；制得光纤集成传感器，具有耐高温、抗高压、抗电磁干扰、耐氧化的优点，适用于高温、高压的航空发动机涡轮叶片的相关参数的测量。
Description
技术领域
本发明属于光纤传感器技术领域，具体涉及一种埋入式多参量光纤复合传感器及其制作方法。
技术背景
随着发动机性能的不断提高，对发动机高温、高压工况下的健康监测提出了更加严峻的挑战。其中，叶片是发动机中最薄弱件和关键件，其故障率极高。目前，高温、高压气流冲击下的发动机涡轮叶片状态参量的准确测量是亟待解决的关键科学和技术难题。温度、压应力是影响航空发动机涡轮叶片工作状态的重要参数，对于评估发动机状态、预防航空事故发生具有重要意义。传统温压传感器是通过封装结构集成热电偶温度传感器和膜片型压力传感器实现温压测量。其测量方法是通过热电偶的热电效应感知温度，通过膜片变形感知压力；由于传统方法封装结构大且不易于集成，温压耐受程度低，在极端环境下难以进行可靠而准确的测量，因此需进一步探索新型高温、高压传感方法。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种埋入式多参量光纤复合传感器及其制作方法，基于飞秒激光刻写工艺和光纤3D打印埋入方法，制作适用于高温、高压等恶劣环境的航空发动机涡轮叶片的光纤集成传感器，具有耐高温、抗高压、抗电磁干扰、耐氧化的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种埋入式多参量光纤复合传感器，包括激光刻写的光纤光栅3，所述光纤光栅3一端外周包裹于激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4内，二者共同构成光纤探头5埋于涡轮发动机叶片根部。
所述光纤光栅3的长度为8-10mm，光栅单位范围内的线数为9000线-10000线，光纤纤芯直径为60um-100um，包层的直径为100um-130um。
所述光纤光栅3位于蓝宝石光纤构建端帽型FPI4内的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的端面间的厚度小于2mm。
一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅3：
1)用质量浓度为75％-90％的酒精擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动5-8分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1cm-2cm，刻写行程距离大于125um-250um，光纤光栅长度8-10mm，光栅单位范围内的线数9000线-10000线，光纤纤芯直径60um-100um之间，包层的直径为100um-130um，刻写深度90-100um，刻写制作得到光纤光栅3；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅3，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径100um-130um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅3一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4，蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的长度为8-10mm；深度为50-60um，光纤光栅3的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4端面间的厚度小于2mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头5；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，然后3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
所述步骤三中3D打印发动机涡轮叶片的方式为平铺放置，打印路线为“回”字型，打印速度为900-1000μm/s。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
选用耐高温蓝宝石光纤，并设计复合结构，光纤光栅3位于蓝宝石光纤构建端帽型FPI4内，二者共同构成光纤探头5埋于涡轮发动机叶片根部，研制超高温环境下的蓝宝石高温高压传感集成结构；埋入式的固定方法可以更好的保护光纤，能够应用于易燃易爆、强电磁干扰及高温、高压等恶劣环境下，是极端环境下多参量测量的一个极具竞争力的方式。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为光纤埋入叶根时的示意图。
图中：1、入射光；2、出射光；3、光纤光栅；4、蓝宝石光纤构建端帽型FPI；5、光纤探头
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，具体步骤如下：
参见图1，一种埋入式多参量光纤复合传感器，包括激光刻写的光纤光栅3，所述光纤光栅3一端外周包裹于激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4内，二者共同构成光纤探头5埋于涡轮发动机叶片根部。
所述光纤光栅3的长度为8-10mm，光栅单位范围内的线数为9000线-10000线，光纤纤芯直径为60um-100um，包层的直径为100um-130um。
所述光纤光栅3位于蓝宝石光纤构建端帽型FPI4内的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的端面间的厚度小于2mm。
一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅3：
1)用质量浓度为75％-90％的酒精擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动5-8分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1cm-2cm，刻写行程距离大于125um-250um，光纤光栅长度8-10mm，光栅单位范围内的线数9000线-10000线，光纤纤芯直径60um-100um之间，包层的直径为100um-130um，刻写深度90-100um，刻写制作得到光纤光栅3；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅3，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径100um-130um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅3一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4，光纤光栅3的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4端面间的厚度小于2mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头5；
对制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行全光谱信号解调，对其FPI腔轴向施加压力，则FPI腔长变小，进而引起FPI光谱沿波长方向平移，通过监测固定滤波范围内光谱强度的变化实现压力测量，进行全光谱信号解调：用宽带光源将带宽90nm-100nm和功率5-6W左右的光输入到用周期性三角波电压信号驱动的可调谐滤波器，用于对波长的扫描；可调谐滤波器的透射光输入到一体化高温、高压集成光纤传感器，其干涉信号经耦合器输出，一体化高温、高压集成光纤传感器的输出信号通过光电转换探测电路进行光电转换放大、滤波，使其满足数据采集卡对强度的要求；对可调谐滤波器对光源光谱进行扫描过程中光电转换电路输出的信号进行存储和波长分析，实现一体化高温、高压集成光纤传感器的温、压叠加信号的全光谱采集；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，然后3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作，参见图2。
所述步骤一中采用的光纤为纯石英光纤。
所述步骤二中形成的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的长度为8-10mm；深度为50-60um。
所述步骤三中3D打印发动机涡轮叶片的方式为平铺放置，打印路线为“回”字型，打印速度为900-1000μm/s。
实施例1：
一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅3：
1)用脱脂棉蘸质量浓度为75％的酒精并擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动5分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1cm，刻写行程距离大于125um，光纤光栅长度8mm，光栅单位范围内的线数9000线，光纤纤芯直径60um之间，包层的直径为100um，刻写深度90，刻写制作得到光纤光栅3；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅3，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径100um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅3一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4，蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的长度为8mm；深度为50um，光纤光栅3的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4端面间的厚度1mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头5；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，以平铺放置方式，“回”字型的打印路线，900μm/s的打印速度，3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
实施例2：
一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅3：
1)用脱脂棉蘸质量浓度为80％的酒精并擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动6分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1.5cm，刻写行程距离大于180um，光纤光栅长度9mm，光栅单位范围内的线数9500线，光纤纤芯直径80um之间，包层的直径为120um，刻写深度95um，刻写制作得到光纤光栅3；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅3，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径120um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅3一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4，蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的长度为9mm；深度为55um，光纤光栅3的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4端面间的厚度1.5mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头5；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，以平铺放置方式，“回”字型的打印路线，950μm/s的打印速度，3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
实施例3：
一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅3：
1)用脱脂棉蘸质量浓度为90％的酒精并擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动8分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为2cm，刻写行程距离大于250um，光纤光栅长度10mm，光栅单位范围内的线数10000线，光纤纤芯直径100um之间，包层的直径为130um，刻写深度100um，刻写制作得到光纤光栅3；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅3，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径130um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅3一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4，蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的长度为10mm；深度为60um，光纤光栅3的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI4端面间的厚度小于1.8mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头5；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，以平铺放置方式，“回”字型的打印路线，950μm/s的打印速度，3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
实验测量了不同温度压力环境下本发明光纤传感器的反射光谱，蓝宝石光纤耐高温，埋入式的固定方法可以更好的保护光纤，适用于易燃易爆、强电磁干扰及高温、高压等恶劣环境下。
Claims (8)
1.一种埋入式多参量光纤复合传感器，包括激光刻写的光纤光栅(3)，其特征在于：所述光纤光栅(3)一端外周包裹于激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)内，二者共同构成光纤探头(5)埋于涡轮发动机叶片根部。
2.根据权利要求1所述的一种埋入式多参量光纤复合传感器，其特征在于：所述光纤光栅(3)的长度为8-10mm，光栅单位范围内的线数为9000线-10000线，光纤纤芯直径为60um-100um，包层的直径为100um-130um。
3.根据权利要求1所述的一种埋入式多参量光纤复合传感器，其特征在于：所述光纤光栅(3)位于蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)内的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)的端面间的厚度小于2mm。
4.一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅(3)；
1)用质量浓度为75％-90％的酒精擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动5-8分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1cm-2cm，刻写行程距离大于125um-250um，光纤光栅长度8-10mm，光栅单位范围内的线数9000线-10000线，光纤纤芯直径60um-100um之间，包层的直径为100um-130um，刻写深度90-100um，刻写制作得到光纤光栅(3)；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅(3)，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径100um-130um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅(3)一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)，蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)的长度为8-10mm；深度为50-60um，光纤光栅(3)的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)端面间的厚度小于2mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头(5)；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，然后3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
5.根据权利要求4所述的一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤三中3D打印发动机涡轮叶片的方式为平铺放置，打印路线为“回”字型，打印速度为900-1000μm/s。
6.根据权利要求4或5所述的一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅(3)：
1)用脱脂棉蘸质量浓度为75％的酒精并擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动5分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1cm，刻写行程距离大于125um，光纤光栅长度8mm，光栅单位范围内的线数9000线，光纤纤芯直径60um之间，包层的直径为100um，刻写深度90，刻写制作得到光纤光栅(3)；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅(3)，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径100um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅(3)一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)，蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)的长度为8mm；深度为50um，光纤光栅(3)的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)端面间的厚度1mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头(5)；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，以平铺放置方式，“回”字型的打印路线，900μm/s的打印速度，3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
7.根据权利要求4或5所述的一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅(3)：
1)用脱脂棉蘸质量浓度为80％的酒精并擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动6分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为1.5cm，刻写行程距离大于180um，光纤光栅长度9mm，光栅单位范围内的线数9500线，光纤纤芯直径80um之间，包层的直径为120um，刻写深度95um，刻写制作得到光纤光栅(3)；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅(3)，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径120um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅(3)一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)，蓝宝石光纤构建端帽型FPI4的长度为9mm；深度为55um，光纤光栅(3)的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)端面间的厚度1.5mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头(5)；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，以平铺放置方式，“回”字型的打印路线，950μm/s的打印速度，3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
8.根据权利要求4或5所述的一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：一种埋入式多参量光纤复合传感器的制作方法，具体包括以下步骤：
步骤一、以光纤纤芯为对称轴，在轴线的两侧基于飞秒激光刻写工艺刻写光纤光栅(3)：
1)用脱脂棉蘸质量浓度为90％的酒精并擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净；
2)将步骤一第1)步除去涂覆层的光纤端平整放置，用光纤切刀进行切割，切割时，刀口与光纤轴线垂直；
3)将步骤一第2)步切割好的光纤端头放入超声清洗仪用高频档位振动8分钟，保证去除留在光纤端面上的残余光纤屑，通过端面检测仪进一步检查光纤端面的平整度和洁净度，保证光纤端面的高反射率；
4)将步骤一第3)步处理过的光纤端头置于载玻片上，通过激光器物镜的聚焦，将飞秒级激光束先聚焦在载玻片上的光纤端头，调节激光器物镜与载物平台间的距离为2cm，刻写行程距离大于250um，光纤光栅长度10mm，光栅单位范围内的线数10000线，光纤纤芯直径100um之间，包层的直径为130um，刻写深度100um，刻写制作得到光纤光栅(3)；
步骤二、用步骤一制得的光纤光栅(3)，制作一体化高温、高压集成光纤传感器：
采用纤芯直径130um的蓝宝石光纤作为刻写材料，在步骤一制得的光纤光栅(3)一端，用刻写小槽的方法刻写FPI，形成激光刻写的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)，蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)的长度为10mm；深度为60um，光纤光栅3的端面与同方向的蓝宝石光纤构建端帽型FPI(4)端面间的厚度小于1.8mm，制作得到一体化高温、高压集成光纤传感器，即光纤探头(5)；
步骤三、将步骤二制作得到的一体化高温、高压集成光纤传感器3D打印埋入发动机涡轮叶片：
将叶片模型榫头侧面设为打印底面，对步骤二制得的一体化高温、高压集成光纤传感器进行填埋，以平铺放置方式，“回”字型的打印路线，950μm/s的打印速度，3D打印发动机涡轮叶片，完成埋入式多参量光纤复合传感器制作。
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