一种基于侧边抛磨渐变折射率光纤的氢气传感装置

摘要

本发明公开了一种基于侧边抛磨渐变折射率光纤的氢气传感装置，由半导体激光器，第一GRIN透镜，第一单模光纤，渐变折射率光纤，氢敏感薄膜，第二GRIN透镜，第二单模光纤，光功率计，恒温气室组成。半导体激光器发射的光束经第一GRIN透镜耦合到第一单模光纤内传输后，垂直入射渐变折射率光纤的端面，与氢敏感薄膜作用后经第二GRIN透镜耦合到第二单模光纤内传输至光功率计。包层模在纤芯-氢敏感薄膜交界面发生表面等离子共振，氢敏感薄膜吸附氢气浓度的变化改变其有效折射率，导致包层模反射回纤芯的能量改变，通过归一化出射光强的漂移量检测氢气的浓度。该发明结构简单，灵敏度高，SPR响应曲线尖锐，为氢气在线监测提供了一种切实可行的方案。

主权项

一种基于侧边抛磨渐变折射率光纤的氢气传感装置，其特征在于：由半导体激光器(1)，第一GRIN透镜(2)，第一单模光纤(3)，渐变折射率光纤(4)，氢敏感薄膜(5)，第二GRIN透镜(6)，第二单模光纤(7)，光功率计(8)，恒温气室(9)组成，半导体激光器(1)出射端与第一GRIN透镜(2)紧密相连，半导体激光器(1)发射的光束经第一GRIN透镜(2)耦合到第一单模光纤(3)纤芯，第一单模光纤(3)出射端与渐变折射率光纤(4)入射端直接耦合相连，渐变折射率光纤(4)出射光束经第二GRIN透镜(6)耦合到第二单模光纤(7)纤芯，第二单模光纤(7)出射端与光功率计(8)相连；渐变折射率光纤(4)经过侧边抛磨后溅射氢敏感薄膜(5)形成敏感区，渐变折射率光纤(4)与氢敏感薄膜(5)一起置于恒温气室(9)中。