[發明專利]基于石墨烯的光纖傳感器及其制作方法

在審

• 申請號: 201710353760.4
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107421913A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 朱濤;高磊
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 重慶樂泰知識產權代理事務所(普通合伙)50221
• 代理人: 劉佳

1.一種基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，包括基板、石墨烯薄膜以及設置在所述基板上的倏逝場光纖，所述石墨烯薄膜至少鋪設在所述倏逝場光纖在傳輸光信號時存在溢出光的部位處；所述石墨烯薄膜在輸入的待測信號的作用下，其有效折射率發生改變；在所述石墨烯薄膜的有效折射率發生改變后，所述倏逝場光纖輸出光的光譜將發生變化，根據所述光譜的變化情況，對所述待測信號進行測量。

2.根據權利要求1所述的基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，還包括設置在所述基板上并分別位于所述倏逝場光纖兩側的第一電極和第二電極，所述第一電極、第二電極分別與所述石墨烯薄膜接觸，分別用于將輸入所述第一電極、第二電極的待測信號傳輸給所述石墨烯薄膜。

3.根據權利要求1所述的基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，所述倏逝場光纖包括在傳輸光信號時存在溢出光的光纖、光柵或者微型干涉儀。

4.根據權利要求3所述的基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，所述光纖為拉錐光纖，所述光柵為包層經腐蝕后的布拉格光柵，所述微型干涉儀包括輸入單模光纖、輸出單模光纖以及設置在所述輸入單模光纖和輸出單模光纖之間的微結構光纖，其中所述輸入單模光纖在向所述微結構光纖傳輸光信號時，一部分通過所述微結構光纖傳輸給所述輸出單模光纖輸出，另一部分溢出。

5.根據權利要求4所述的基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，所述輸入單模光纖和輸出單模光纖對稱連接在所述微結構光纖兩側，且與所述微結構光纖錯位連接。

6.根據權利要求5所述的基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，所述微結構光纖為包層表面被制成D型的單模光纖。

7.根據權利要求1所述的基于石墨烯的光纖傳感器，其特征在于，所述待測信號為電壓信號。

8.一種基于石墨烯的光纖傳感器的制作方法，其特征在于，包括：

將倏逝場光纖設置在基板上；

將石墨烯薄膜鋪設在所述倏逝場光纖在傳輸光信號時存在溢出光的部位處，并將石墨烯薄膜與第一電極、第二電極連接，以在向第一電極、第二電極輸入待測信號后，根據所述倏逝場光纖輸出光的光譜變化情況，對所述待測信號進行測量。

9.根據權利要求8所述的基于石墨烯的光纖傳感器的制作方法，其特征在于，所述將倏逝場光纖設置在基板上包括：

在將所述倏逝場光纖在傳輸光信號存在溢出光的部位朝上后，將倏逝場光纖固定在基板上。

10.根據權利要求8或9所述的基于石墨烯的光纖傳感器的制作方法，其特征在于，所述將石墨烯薄膜鋪設在所述倏逝場光纖在傳輸光信號時存在溢出光的部位處，并將石墨烯薄膜與第一電極、第二電極連接包括：

將所述第一電極、第二電極設置在所述倏逝場光纖的兩側后，將所述石墨烯薄膜鋪設在所述倏逝場光纖、第一電極和第二電極上；或者將所述石墨烯薄膜鋪設在所述倏逝場光纖上后，將第一電極、第二電極設置在所述石墨烯薄膜上，并位于所述倏逝場光纖的兩側。