[發(fā)明專利]一種覆膜光纖的制備方法、覆膜光纖及折射率檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011535535.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112730325A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳曉涌;林文偉;馬朋雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 汕頭大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/41
• 分類號(hào): G01N21/41
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種覆膜光纖的制備方法、覆膜光纖及折射率檢測(cè)裝置，所述制備方法為：從石墨烯分散液中分離出石墨烯納米片分散液，在清洗光纖后豐富光纖表面羥基基團(tuán)數(shù)量；將光纖浸泡于APTES溶液中以形成氨基；將光纖放入樣品槽里面，加入石墨烯分散液，在光纖表面形成石墨烯薄膜；將表面附有石墨烯薄膜的光纖置于真空干燥箱中進(jìn)行退火處理，在光纖表面制備出穩(wěn)固的石墨烯薄膜；在光纖表面制備出多層石墨烯薄膜，得到覆膜光纖；所述檢測(cè)裝置包括：通過(guò)單模光纖依次連接的光源、光纖傳感器、以及光譜儀，光纖傳感器中的光纖為覆膜光纖，本發(fā)明提供的覆膜光纖的制備方法工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，折射率檢測(cè)裝置靈敏度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種覆膜光纖的制備方法、覆膜光纖及折射率檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)將石墨烯涂覆到光纖表面的手段有：液相轉(zhuǎn)移方法以及氣相沉積法。傳統(tǒng)的液相轉(zhuǎn)移方法和氣相沉積法成本較高，且操作與實(shí)驗(yàn)條件要求較為苛刻，而且，氣相沉積法的制備還伴隨著有害氣體的產(chǎn)生，容易對(duì)人體造成傷害。

因此，如何在保證折射率靈敏度的前提下，提供一種工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，并具有良好折射率測(cè)量靈敏度的覆膜光纖，成為亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種覆膜光纖的制備方法、覆膜光纖及折射率檢測(cè)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問(wèn)題，至少提供一種有益的選擇或創(chuàng)造條件。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種覆膜光纖的制備方法，包括以下步驟：

1)將石墨烯分散液裝入離心管中，通過(guò)離心機(jī)的離心作用使石墨烯分散液中的石墨烯納米片聚集在離心管底部，從離心管底部抽取得到石墨烯納米片分散液；

2)用丙酮沖洗光纖以清除其表面上的污染物，然后將光纖浸泡在NaOH溶液中靜置一小時(shí)，之后取出光纖，并使用去離子水和乙醇清洗掉殘留于光纖表面的NaOH溶液；

3)將步驟2)制備得到的光纖浸泡于APTES溶液中，以完成硅烷化處理，形成氨基；

4)將光纖放入準(zhǔn)備好的樣品槽里面，加入步驟1)中準(zhǔn)備好的石墨烯納米片分散液，在光纖表面形成石墨烯薄膜；

5)將步驟4)中制備好的表面附有石墨烯薄膜的光纖置于真空干燥箱中進(jìn)行退火處理，從而在光纖表面制備出石墨烯薄膜；

6)通過(guò)重復(fù)執(zhí)行步驟4)和5)，在光纖表面制備出多層石墨烯薄膜，得到覆膜光纖。

進(jìn)一步，步驟1)中，所述通過(guò)離心機(jī)的離心作用使石墨烯分散液中的石墨烯納米片聚集在離心管底部，具體為：

將裝有石墨烯分散液的離心管置于轉(zhuǎn)速為5000轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)上工作15min，使石墨烯分散液中的石墨烯納米片聚集在離心管底部。

進(jìn)一步，所述離心管的容量為4ml。

進(jìn)一步，所述NaOH溶液的濃度為1.0mol/L。

進(jìn)一步，所述APTES溶液的濃度為5％。

進(jìn)一步，步驟2)制備得到的光纖浸泡于APTES溶液中的持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)。

進(jìn)一步，所述步驟5)具體為：

將表面附有石墨烯薄膜的光纖置于真空干燥箱中，先在40℃溫度下干燥30min，然后再在160℃溫度下退火2小時(shí)，在光纖表面制備出石墨烯薄膜。

進(jìn)一步，所述光纖的纖芯具有傾斜光纖光柵。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種覆膜光纖，所述覆膜光纖由上述任一所述的制備方法制得。