[发明专利]多层复合敏感膜光纤氢气传感探头及其制作方法

权利要求书

1.一种多层复合敏感膜光纤氢气传感探头，其特征在于，该探头由镀有氢气敏感薄膜(10)的D型光纤光栅(6)与具有同样中心波长、但没有镀膜的参考光栅(5)对接熔接构成；所述的镀有氢气敏感薄膜(10)的D型光纤光栅(6)，由经过侧边抛磨处理的光纤光栅上采用磁控溅射镀SiO₂薄膜(13)、再镀SiO₂和Pd的混合膜(14)、然后再镀Pd薄膜(15)构成；所述的SiO₂薄膜(13)的厚度为1-100nm，所述的SiO₂和Pd的混合膜(14)的厚度为1-100nm，所述的Pd薄膜(15)的厚度为10nm-20μm。

2.如权利要求1所述的一种多层复合敏感膜光纤氢气传感探头，其特征在于，所述的SiO₂材料或者用WO₃、TiO₂、SnO₂、V₂O₅、Al₂O₃、Ti、Cr、Ni、Cu或Au替代。

3.一种多层复合敏感膜光纤氢气传感探头的制作方法；其特征包括如下步骤：

1)、将经过侧边抛磨处理的D型光纤光栅在无水乙醇中超声清洗30-60分钟，然后在去离子水中超声清洗20-40分钟，用紫外灯烘烤干后备用；

2)、将经步骤1)处理过的D型光纤光栅放入镀膜机腔体中；采用高真空磁控溅射法依次磁控溅射SiO₂薄膜、SiO₂和Pd的混合膜、及Pd薄膜，其SiO₂薄膜的厚度为1-100nm，SiO₂和Pd的混合薄膜厚度为1-100nm，Pd薄膜的厚度为10nm-20μm；

3)、将磁控溅射制备了SiO₂薄膜、SiO₂和Pd的混合膜及Pd薄膜共三层薄膜的D型光纤光栅，放置于气压为1×10^-3Pa高真空中进行热处理，热处理温度设定为100℃、150℃、200℃、250℃、300℃、350℃、400℃，升温速率设定为每分钟2-6℃，保温时间为1-6小时；降温速率设定为每分钟2-6℃；

4)、将经步骤3)热处理后的镀膜后的D型光纤光栅在与具有相近中心波长，但没有镀膜的参考光栅熔接起来，即制得多层复合敏感膜光纤氢气传感探头；

其中所述的SiO₂材料或者用WO₃、TiO₂、SnO₂、V₂O₅、Al₂O₃、Ti、Cr、Ni、Cu或Au替代。