[發明專利]光纖微加熱器及制備方法

有效

• 申請號: 201710936131.4
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN107660005B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 李程;鄭渚;楊彬;徐飛;丁慶
• 申請（專利權）人: 深圳市太赫茲科技創新研究院有限公司;深圳市太赫茲科技創新研究院
• 主分類號: H05B3/14
• 分類號: H05B3/14
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

1.一種光纖微加熱器，用于實現熱量的快速傳遞，其特征在于，包括：

光纖，具有出光端面，用于接收并傳導光信號至所述出光端面；

金屬電極，覆蓋于所述光纖設有出光端面的端部；

石墨烯層，覆蓋于所述覆蓋有金屬電極的光纖的出光端面上；

所述光纖微加熱器通過獲取所述石墨烯層在不同加載電流下拉曼譜的移動距離來獲取所述石墨烯層升高的溫度、并根據所述升高的溫度獲取所述光纖微加熱器出光端面的溫度；

所述升高的溫度的計算公式為：

ω＝ω₀+χT；

其中，ω₀代表第一加載電流下石墨烯G峰的位置，χ是溫度的一階系數，ω代表第二加載電流下石墨烯G峰的位置，T表示升高的溫度。

2.根據權利要求1所述的光纖微加熱器，其特征在于，所述石墨烯層的層數為3～5層。

3.根據權利要求1所述的光纖微加熱器，其特征在于，所述金屬電極包括金電極、鋅電極、銀電極中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的光纖微加熱器，其特征在于，所述光纖的直徑為125μm～140μm。

5.根據權利要求1所述的光纖微加熱器，其特征在于，所述金屬電極的厚度為20～200nm。

6.一種光纖微加熱器的制備方法，其特征在于，包括步驟：

在出光端面切平的光纖上制作一對金屬電極；

提供覆有石墨烯的金屬基底，并將石墨烯從金屬基底上轉移至去離子水中形成石墨烯薄膜；

將所述制作有金屬電極的光纖的出光端面穿過所述石墨烯薄膜；

將所述穿過石墨烯薄膜的光纖取出并烘干；

其中，所述光纖微加熱器通過獲取所述石墨烯層在不同加載電流下拉曼譜的移動距離來獲取所述石墨烯層升高的溫度、并根據所述升高的溫度獲取所述光纖微加熱器出光端面的溫度；

所述升高的溫度的計算公式為：

ω＝ω₀+χT；

其中，ω₀代表第一加載電流下石墨烯G峰的位置，χ是溫度的一階系數，ω代表第二加載電流下石墨烯G峰的位置，T表示升高的溫度。

7.根據權利要求6所述的光纖微加熱器的制備方法，其特征在于，所述在出光端面切平的光纖上制作一對金屬電極的步驟，包括：

利用切割刀將光纖的出光端面切平；

將所述光纖清洗干凈后放置于鍍膜儀中鍍上金屬膜；

利用研磨膜刮擦所述鍍上金屬膜的光纖側面使金屬膜分成相互隔離的兩部分；

將所述光纖的端面上的金屬膜沿著側面刮擦的痕跡挑開，制作成一對金屬電極。

8.根據權利要求7所述的光纖微加熱器的制備方法，其特征在于，所述金屬電極的間距為15～50μm。

9.根據權利要求7所述的光纖微加熱器的制備方法，其特征在于，所述將石墨烯從金屬基底上轉移至去離子水中形成石墨烯薄膜的步驟，包括：

利用濕法轉移技術將3～5層石墨烯從銅基底上轉移至去離子水中形成石墨烯薄膜。

10.根據權利要求7所述的光纖微加熱器的制備方法，其特征在于，所述將所述制作有金屬電極的光纖穿過所述石墨烯薄膜的步驟，包括：

將所述制作有金屬電極的光纖的出光端面朝下放置，并固定在高度平移臺上，調節所述高度平移臺，使所述制作有金屬電極的光纖的出光端面穿過所述石墨烯薄膜。