[發(fā)明專(zhuān)利]一種光纖傳感器及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011569431.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112816442B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;劉源;吳傲;趙韋人;何苗;宋靜周
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/552
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/552
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 賈小慧

本申請(qǐng)涉及光纖傳感的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖傳感器及檢測(cè)方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光纖傳感器及檢測(cè)方法，包括：光纖和檢測(cè)組件；所述檢測(cè)組件設(shè)置在所述光纖的檢測(cè)端面上；所述檢測(cè)組件包括條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組；且所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組在所述光纖的端面上呈周期性排列；所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組包括由多條相互平行對(duì)齊的條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組成。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光纖傳感器及檢測(cè)方法，能有效解決傳統(tǒng)傳感器的體積普遍較大，靈敏度低、測(cè)量精度不高、加工復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光纖傳感的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖傳感器及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和感測(cè)能力的需求不斷提高，傳感器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

但是，現(xiàn)有的傳感器的體積普遍較大，靈敏度低、測(cè)量精度不高、加工復(fù)雜。因此，尋求新的物理機(jī)制及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高傳感器靈敏度是當(dāng)務(wù)之急，研發(fā)一種體積小、精度和靈敏度高、易于集成的傳感器是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N光纖傳感器及檢測(cè)方法，能有效解決傳統(tǒng)傳感器的體積普遍較大，靈敏度低、測(cè)量精度不高、加工復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。

有鑒于此，本申請(qǐng)第一方面提供了一種光纖傳感器及檢測(cè)方法，包括：

光纖和檢測(cè)組件；

所述檢測(cè)組件設(shè)置在所述光纖的檢測(cè)端面上；

所述檢測(cè)組件包括條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組；且所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組在所述光纖的端面上呈周期性排列；

所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組包括由多條相互平行對(duì)齊的條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組成。

另一些實(shí)施例中，所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的高度為40nm～100nm。

另一些實(shí)施例中，所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度L₁為50nm～70nm。

另一些實(shí)施例中，所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的寬度L₂為15nm～30nm。

另一些實(shí)施例中，相鄰兩條所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的軸線的間隔W為10nm。

另一些實(shí)施例中，所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的數(shù)量由光纖直徑?jīng)Q定，光纖的直徑越大，即條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的數(shù)量越多。

另一些實(shí)施例中，所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組的數(shù)量由光纖直徑?jīng)Q定，光纖的直徑越大，即條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組的數(shù)量越多。

另一些實(shí)施例中，所有所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組的在所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)軸向的總長(zhǎng)度P1為500～800nm。

另一些實(shí)施例中，所有所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)組的在所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)徑向的總長(zhǎng)度P2為500～800nm。

另一些實(shí)施例中，所述條狀凸起金屬結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為金、銀或鋁。

另一些實(shí)施例中，所述檢測(cè)組件通過(guò)聚焦離子束直寫(xiě)技術(shù)、納米壓印圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)或電子束光刻技術(shù)設(shè)置在所述光纖的檢測(cè)端面上。

本申請(qǐng)第二方面提供了一種采用所述光纖傳感器的檢測(cè)方法，包括：

將所述光纖傳感器的檢測(cè)端面置于待測(cè)物上，所述光纖中入射光束，根據(jù)不同折射率待測(cè)物的反射光譜曲線圖，判斷所述待測(cè)物的折射率；或根據(jù)反射光譜共振波長(zhǎng)的變化來(lái)檢測(cè)所述待測(cè)物折射率的變化。

另一些實(shí)施例中，所述待測(cè)物的折射率為1.33～1.38。

另一些實(shí)施例中，所述待測(cè)物的折射率為1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38。

另一些實(shí)施例中，所述待測(cè)物為液體、氣體。