[发明专利]准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器及制备方法

权利要求书

1.一种准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器，其特征在于，该传感器由接口（1）和传感元件构成，所述传感元件由光纤纤芯（2）外面包激励层（4）、调制层（6）包在激励层（4）外面，激励层（4）和调制层（6）构成传感层，在每一个激励层的尾端写入光纤光栅（5），光纤纤芯（2）被光纤光栅（5）分割为多段，包层（3）覆于包有光纤光栅（5）的部分光纤纤芯（2）的外周表面上、构成一个传感器，然后多个串联后与接口（1）连接。

2.根据权利要求1所述的准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器，其特征在于，所述光纤光栅（5）的反射波长与传感层的共振波长相同。

3.根据权利要求1所述的准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器，其特征在于，所述各个激励层的厚度不同，其共振波长分别为λ₁λ₂……λ_n，在每个激励层末端的纤芯中写入光纤光栅，其反射波长分别为λ₁λ₂……λ_n。

4.一种权利要求1所述的准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器的制备方法，其特征在于，所述准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，根据光纤芯径、折射率及材料，选择合适的光纤；

步骤二，包层（3）覆于光纤纤芯（2）外面；

步骤三，根据实际适用情形确定所需激励层的数量、长度和形状，根据激励层的数量、长度和形状将包层（3）用硫酸腐蚀掉，形成多段裸露的光纤纤芯表面；

步骤四，对每一段裸露的光纤纤芯2表面蒸镀金属薄膜作为激励层（4）；

步骤五在激励层（4）上面蒸镀光学薄膜材料作为调制层（6）,激励层（4）和调制层（6）构成传感层，以实现对共振效果的调节；

步骤六然后再每个传感层的尾端的光纤纤芯中写入光纤光栅（5），多个传感层串联形成等离子体共振传感器，其光纤光栅（5）反射波长与其前面传感层的共振波长相同。

5.根据权利要求4所述的准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器的制备方法，其特征在于，所述在光纤表面的激励层可以采用金、银、铝或铜；根据不同环境要求，采用不同的金属。

6.根据权利要求4所述的准分布式光纤光栅表面等离子体共振传感器的制备方法，其特征在于，所述作为调制层蒸镀的光学薄膜材料依照实际检测环境和待测介质选择MgF₂,SiO,SiO₂,TiO₂,Ta₂O₅,ZrO₂或ZnS；光学薄膜材料应该具有膜层牢固、温度稳定性良好、化学性能稳定,能耐强酸和强碱的优点。