二氧化鈦包覆無芯光纖的硫化氫氣體傳感器性能研究

編號：CYYJ02112

篇名：二氧化鈦包覆無芯光纖的硫化氫氣體傳感器性能研究

作者：劉敏 馮文林 黃國家 馮德玖

關(guān)鍵詞： 光纖傳感 多模干涉 二氧化鈦 硫化氫

機(jī)構(gòu)： 重慶理工大學(xué)理學(xué)院 綠色能源材料技術(shù)與系統(tǒng)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 廣州特種承壓設(shè)備檢測研究院

摘要： 提出了一種基于二氧化鈦薄膜包覆無芯光纖的硫化氫氣體傳感器。該傳感器將兩段不同長度的無芯光纖熔接在單模光纖兩端,構(gòu)建由兩段單模光纖-無芯光纖-單模光纖結(jié)構(gòu)組成的干涉儀。由于光從單模光纖進(jìn)入無芯光纖中激發(fā)出不同階模式,形成基于多模干涉的干涉儀,通過在無芯光纖外表面構(gòu)造的二氧化鈦薄膜對硫化氫氣體的吸附,將氣體濃度與干涉光譜的偏移聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)對硫化氫的檢測。實(shí)驗(yàn)表明:在0~60 ppm的范圍內(nèi)獲得了18.93 pm/ppm的靈敏度和良好的線性關(guān)系,且隨著硫化氫濃度的增加,干涉譜呈現(xiàn)紅移,響應(yīng)和恢復(fù)時間分別約為80 s和110 s。該傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、制造方便等優(yōu)點(diǎn),在硫化氫氣體的安全監(jiān)測領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。