[發明專利]光纖傳感器

在審

• 申請號: 201780033244.1
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN109313132A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 阿里禮薩·哈桑尼
• 申請（專利權）人: 麥克斯韋股份有限公司
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 北京安杰律師事務所 11627
• 代理人: 王穎;劉盈盈

等離子體光纖、等離子體光學傳感器、及其制造方法。纖芯傳送其內的光學信號并且提供暴露于流體下的等離子體感測區域。所述等離子體感測區域僅形成于所述纖芯的外表面的一部分上。所述等離子體感測區域在所述外表面的所述部分內提供接口，以供所傳送信號至少部分地射出所述纖芯并且使得在所述纖芯中傳送修改光學信號。光學信號發生器可以向所述等離子體光纖提供所述光學信號；光學信號接收器可以將所傳送光學信號與所述修改光學信號區分開；并且處理器模塊可以分析所述修改光學信號并且標識存在于所述感測區域處的所述流體的物理特性。

優先權聲明

本非臨時專利申請要求基于2016年5月12日以阿里禮薩·哈桑尼(AlirezaHASSANI)和法赫德·本馳克羅恩(Fahd BENCHEKROUN)的名義提交的申請號為62/335,215、名稱為“OPTICAL FIBER HUMIDITY SENSOR BASED ON SURFACE PLASMON(基于表面等離子體的光纖濕度傳感器)”的在先美國臨時專利申請的優先權，所述臨時專利申請通過引用以其全文結合于此。

技術領域

本發明總體上涉及傳感器，并且更具體地涉及濕度傳感器和氣體傳感器。

背景技術

濕度監測幫助防止例如像服務器室等電子裝置環境中的腐蝕、靜電。制藥工業、航天和航空航天、油氣工業、化學工業、數據中心、博物館、檔案館、服務器室、醫療保健和倉庫是濕度監測可能相關的環境的幾個示例。用于濕度監測的其他應用也存在，并且可以幫助防洪或者控制針對更好室內空氣質量的最佳期望濕度范圍。

現有的濕度監測解決方案已經在準確性、靈敏度、響應時間和漂移方面顯示出局限性。

本發明解決了對具有更高的準確性、增強的靈敏度、更快的響應時間和/或無漂移的濕度監測解決方案的需求。

發明內容

提供本概述是為了以簡化的形式介紹將在以下詳細描述中進一步描述的一些概念。本概述既不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或重要特征，也不旨在用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助手段。

本發明的第一方面涉及一種等離子體光纖，所述等離子體光纖包括：纖芯，用于在其內傳送光學信號，所述纖芯提供暴露于所述流體下的等離子體感測區域，所述等離子體感測區域僅形成于所述纖芯的外表面的一部分上。所述等離子體感測區域在所述外表面的所述部分內提供接口，以供所傳送信號至少部分地射出所述纖芯并且使得在所述纖芯中傳送修改光學信號。

所述等離子體光纖可以進一步可選地包括光纖包層，所述光纖包層用于防止在所述纖芯中傳送的所述光學信號從其射出所述纖芯的所述外表面的所述部分的外部。

所述等離子體感測區域的所述接口可以由在其上形成的一個或多個材料層形成。所述一個或多個層可以包括例如用于感測所述流體中是否存在特定分子的沉積金層。所述金層的厚度可以在20nm與50nm之間(優選地為40nm)，以用于感測所述流體中是否存在水分子。玻璃層(大約為10nm)可以可選地被添加在所述金層之上。所述一個或多個層還可以進一步包括用于感測所述流體中是否存在氫的沉積鈀層。在這類情況下，所述一個或多個層進一步包括在所述金層之上的、用于感測所述流體中是否存在氫的沉積銀層或沉積鉭層。所述銀層或鉭層的厚度可以為10nm到30nm，并且所述鈀層的厚度可以為150nm到350nm。

所述等離子體感測區域的所述接口可以設置在其開口端處。可替代地，所述等離子體感測區域的所述接口可以設置在其一個或多個彎曲處。

本發明的第二方面涉及一種等離子體光學傳感器，所述等離子體光學傳感器包括：關于本發明的所述第一方面而描述的等離子體光纖、用于向所述等離子體光纖提供所述光學信號的光學信號發生器、將所傳送的光學信號與修改光學信號區分開的光學信號接收器、以及分析修改光學信號并且標識存在于所述感測區域處的所述流體的物理特性的處理器模塊。