该温度计综合了光纤辐射温度计(适于测高温)和荧光光纤温度计(适于测低温)的优点，利用特殊生长的、在其端部掺杂Cr3’离子的蓝宝石单晶光纤，将两者有机结合，成功实现了单一光纤从室温到1800℃大范围的温度测量。
蓝宝石单晶光纤温度计的结构如图2-75所示。在低温区(400℃以下)，辐射信号较弱，系统开启发光二极管(LED)3使荧光测温系统工作。.发光二极管发射调制的激励光，经透镜4聚集到Y形石英光纤传导束5(简称Y形光纤)的分支端，再经光纤祸合器6透射至红宝石(荧光发射体)13上，并使其受激发而发生荧光。荧光信号由蓝宝石光纤12导出，经光纤祸合器6从Y形光纤5的另一分支端射出，经高通滤波器11，被光电探测器10接收。光电探测器输出的光信号经放大后由荧光信号处理系统9处理、计算，以求得被测对象的温度值。在高温区(400℃以上)，辐射信号足够强，此时辐射测温系统工作，发光二极管关闭，黑体空腔7发射出的辐射信号通过蓝宝石光纤12输出，并经Y形光纤5导出，由光电探测器10转换成电信号，经辐射处理系统8处理后，即可通过检测辐射信号的强度计算得到被测对象的温度值。
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图2-75中所示的光纤传感器端部由Cr3+离子掺杂而成，用于实现光激励时的荧光发射。掺杂部分光纤长度为8一10mm端部光纤的外表面同时镀搜黑体腔，用于辐射测温，其光纤黑体腔长度与直径之比应大于10,以保证黑体腔表面辐射率恒定。在系统中，还采取了相应的措施，以避免或减少荧光发射部分与热辐射部分的相互干扰。
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