[發(fā)明專(zhuān)利]一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310203956.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103293131A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚艷珍;金龍;關(guān)柏鷗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/45
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/45
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器，其特征在于：包括依次相連的寬帶光源、微納光纖錐形結(jié)構(gòu)和光譜分析儀，所述微納光纖錐形結(jié)構(gòu)包括一個(gè)錐腰區(qū)以及位于錐腰區(qū)兩端的兩個(gè)錐形過(guò)渡區(qū)，所述兩個(gè)錐形過(guò)渡區(qū)分別通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光纖與寬帶光源和光譜分析儀相連；其中，

所述寬帶光源，用于發(fā)出進(jìn)入微納光纖錐形結(jié)構(gòu)的光；

所述微納光纖錐形結(jié)構(gòu)，用于將依次經(jīng)過(guò)兩個(gè)錐形過(guò)渡區(qū)的光形成干涉光；

所述光譜分析儀，用于記錄隨環(huán)境濕度變化的干涉光譜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器，其特征在于：所述微納光纖錐形結(jié)構(gòu)為通過(guò)對(duì)雙包層光纖采用熔融拉錐技術(shù)制成的結(jié)構(gòu)，所述雙包層光纖由內(nèi)至外依次為纖芯、內(nèi)包層、外包層和涂覆層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器，其特征在于：所述纖芯采用高摻鍺石英制成，所述內(nèi)包層采用鍺、氟共摻石英制成，所述外包層采用純石英制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器，其特征在于：所述微納光纖錐形結(jié)構(gòu)的錐腰區(qū)橫截面直徑為0～10μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器，其特征在于：所述微納光纖錐形結(jié)構(gòu)的每個(gè)錐形過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度小于錐腰區(qū)長(zhǎng)度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器，其特征在于：所述微納光纖錐形結(jié)構(gòu)的每個(gè)錐形過(guò)渡區(qū)長(zhǎng)度為0～15mm。

7.一種基于權(quán)利要求1所述響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器的制備方法，其特征包括以下步驟：

1)取一段15mm～20mm的雙包層光纖，去除該雙包層光纖的涂覆層，剩下含纖芯和內(nèi)、外包層的裸光纖；

2)采用光纖熔接機(jī)把裸光纖兩端分別與標(biāo)準(zhǔn)光纖熔接，并通過(guò)酒精擦拭裸光纖；

3)對(duì)裸光纖采用熔融拉錐技術(shù)得到微納光纖錐形結(jié)構(gòu)：將裸光纖中間的部分區(qū)域進(jìn)行加熱，待加熱區(qū)域的光纖在熔融狀態(tài)下時(shí)，通過(guò)對(duì)位于加熱區(qū)域兩端的光纖進(jìn)行拉伸，制成微納光纖錐形結(jié)構(gòu)；

4)微納光纖錐形結(jié)構(gòu)通過(guò)其兩端熔接的標(biāo)準(zhǔn)光纖分別與寬帶光源和光譜分析儀相連組成輸入/輸出系統(tǒng)，從而構(gòu)成錐形微納光纖濕度傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種響應(yīng)快速錐形微納光纖濕度傳感器的制備方法，其特征在于：步驟3)所述位于加熱區(qū)域兩端的光纖在拉伸過(guò)程中，纖芯和內(nèi)、外包層直徑等比例縮小，直到將直徑拉錐成所需大小后，加熱中心區(qū)域的光纖形成錐腰區(qū)，而加熱非中心區(qū)域的光纖則形成兩個(gè)錐形過(guò)渡區(qū)。