[發(fā)明專利]雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110671662.1
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113405991A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王書濤;馬文博;程琪;劉娜;魯育洪
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/552
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 賈顏維

1.一種雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其包括基底材料、纖芯、空氣孔和傳感通道，其特征在于：

所述傳感器以六邊形三角晶格光纖為本體，中心為纖芯，外層設(shè)置匹配層，所述纖芯與匹配層間設(shè)有空氣孔a、空氣孔b、第一傳感通道和第二傳感通道；

所述空氣孔a、空氣孔b能將光場能量限制在纖芯區(qū)域，同時調(diào)節(jié)光纖空氣填充率并微調(diào)雙折射，改變纖芯有效模式折射率調(diào)節(jié)傳感響應(yīng)；

所述纖芯的y正半軸、x正半軸上分別設(shè)有第一傳感通道、第二傳感通道，所述第一傳感通道與第二傳感通道的內(nèi)壁均涂覆激發(fā)SPR效應(yīng)的雙層膜并填充待測液體，所述第一傳感通道、第二傳感通道相對圓心O的對稱位置設(shè)有輔助空氣孔，以調(diào)節(jié)雙折射；

所述第一傳感通道的直徑為3.6μm，與圓心O距離為5.2μm，第一傳感通道內(nèi)壁涂覆Au薄膜，并在Au薄膜上涂覆Ta₂O₅薄膜，共同作為SPR材料，第一傳感通道內(nèi)填充待測液體A；所述第二傳感通道的直徑為5μm，與圓心O距離為6μm，第二傳感通道內(nèi)壁涂覆Ag薄膜，并在Ag薄膜上涂覆Ta₂O₅薄膜，共同作為SPR材料，第二傳感通道內(nèi)填充待測液體B，所述Au薄膜、Ag薄膜和Ta₂O₅薄膜的厚度為30nm～50nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其特征在于：光纖基底材料為二氧化硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其特征在于：所述六邊形三角晶格光纖的相鄰空氣孔中心距為2μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其特征在于：所述空氣孔a的直徑為1μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其特征在于：所述空氣孔b的直徑為1.5μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其特征在于：工作波長在近紅外區(qū)域，y偏振光與x偏振光的損耗峰分別對第一傳感通道和第二傳感通道內(nèi)待測介質(zhì)折射率1.41～1.44范圍的變化敏感，通過檢測損耗峰的位置變化確定對應(yīng)通道內(nèi)待測介質(zhì)的折射率。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道同步檢測的光子晶體光纖傳感器，其特征在于：在y方向：第一傳感通道、輔助空氣孔、空氣孔a和空氣孔b的連線穿過圓心O點，在x方向：第二傳感通道、輔助空氣孔、空氣孔a和空氣孔b的連線穿過圓心O點。