[發(fā)明專利]基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910302334.7
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109991192B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮文林;羅太明;楊曉占;余佳浩;劉紹殿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/45
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/45
• 代理公司: 重慶航圖知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

1.基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器，其特征在于：包括第一單模光纖、光子晶體光纖、第二單模光纖、敏感膜和旋光鏡；

所述光子晶體光纖的一端熔接第一單模光纖；所述光子晶體光纖的另一端熔接第二單模光纖；所述敏感膜涂覆于光子晶體光纖的包層上；所述第二單模光纖的另一端連接旋光鏡；

所述光子晶體光纖與第一單模光纖之間采用拉錐熔接方式連接，以適于形成作為功率耦合器的錐形結(jié)構(gòu)；

所述敏感膜為Cu/rGO敏感膜。

2.如權(quán)利要求1所述的基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器，其特征在于：所述旋光鏡將穿過(guò)包層光和纖芯光反射在錐形結(jié)構(gòu)，以適于耦合回光子晶體光纖的纖芯中。

3.如權(quán)利要求1所述的基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器，其特征在于：所述光子晶體光纖為無(wú)截止波長(zhǎng)光子晶體光纖。

4.如權(quán)利要求1所述的基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器，其特征在于：所述Cu/rGO敏感膜包覆層按照以下步驟進(jìn)行制作，具體步驟如下：

①將適量的氧化石墨烯水分散液放入到異丙醇和過(guò)氧化氫溶液中混合均勻分散，得到GO混合溶液；

②將適量納米銅水分散液加入到異丙醇中超聲分散，得到納米Cu混合溶液；

③將熔接好的PCF浸沒(méi)在GO混合溶液中一段時(shí)間后，取出用熱空氣干燥，再浸沒(méi)在納米Cu溶液中一段時(shí)間后，取出干燥，重復(fù)操作，直到在PCF外包覆上Cu/rGO復(fù)合膜；

④將包覆好的光纖置于預(yù)設(shè)溫度環(huán)境中并靜置一段時(shí)間后，轉(zhuǎn)移到真空冷凍干燥機(jī)中干燥后取出；

⑤將干燥好的光纖放入馬弗爐中氮?dú)忪褵沟醚趸┰诟邷叵逻€原。

5.如權(quán)利要求1所述的基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器，其特征在于：所述光子晶體光纖與第一單模光纖之間的拉錐熔接方式具體按照以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)：

步驟1：選取一段長(zhǎng)度合適的光子晶體光纖和第一單模光纖；

步驟2：將兩光纖端面附近涂覆層除去，用光纖切割刀切割出平整端面；

步驟3：將切割好的端面放入光纖熔接機(jī)，熔接機(jī)設(shè)置為兩次放電；

步驟4：設(shè)置清潔放電時(shí)長(zhǎng)、首次預(yù)熔時(shí)間、再次熔化時(shí)間、期間自動(dòng)放電時(shí)間，以保持其熔化狀態(tài)；

步驟5：待光纖端面熔化完成，對(duì)準(zhǔn)兩光纖并推進(jìn)預(yù)設(shè)長(zhǎng)度，再往回拉伸；

步驟6：將光子晶體光纖另一端面與第二單模光纖重復(fù)步驟2，重復(fù)步驟3、4減少預(yù)熔放電時(shí)間，重復(fù)步驟5，直至拉伸距離到預(yù)設(shè)值。

6.如權(quán)利要求5所述的基于包層涂覆敏感膜的邁克爾遜干涉式硫化氫傳感器，其特征在于：所述步驟4中的清潔放電時(shí)長(zhǎng)為150-250ms，首次預(yù)熔時(shí)間為800-1200ms，再次熔化時(shí)間為1800-2200ms，期間自動(dòng)放電時(shí)間為1200-1700ms。