[发明专利]PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作及温度检测方法

权利要求书

1.PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作方法，其特征在于，使用胶体PbSe量子点作为温度敏感荧光材料，制作一种多个温度敏感元件串联组合的胶体PbSe量子点液芯光纤温度敏感元件，并基于此种敏感元件设计一种适用于多点温度检测的光纤温度传感器，PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作方法如下：

第一步、选定多种尺寸的胶体PbSe量子点：选取光电探测器，要求胶体PbSe量子点液芯光纤敏感元件输出的光信号，即胶体PbSe量子点的发射光谱中心波长，落在光电探测器响应光谱的中心区域；选定胶体PbSe量子点的吸收光谱第一激子吸收峰中心波长后，根据公式1，D(nm)=λ(nm)-143.75281.25]]>

计算出相应的胶体PbSe量子点尺寸，公式1中λ为胶体PbSe量子点的吸收光谱第一激子吸收峰中心波长，D为胶体PbSe量子点的尺寸；通过尺寸调谐，胶体PbSe量子点发射光谱中心波长范围到900～2200nm；

第二步、制备胶体PbSe量子点溶液：根据第一步所得到的胶体PbSe量子点的尺寸，制备相应尺寸的胶体PbSe量子点溶液，并将其分别于三氯乙烯溶液进行混合，生成胶体PbSe量子点与三氯乙烯混合溶液，即胶体PbSe量子点温度敏感荧光材料溶液，其浓度根据实际要求确定；

第三步、将胶体PbSe量子点温度敏感荧光材料溶液和三氯乙烯溶液分别注入型号相同的空心光纤中，并进行封装：选取多段光纤型号相同但长度不同的空心光纤，光纤长度根据实际需要确定；将制备的胶体PbSe量子点与三氯乙烯混合溶液以及三氯乙烯溶液通过液压注入法分别注入到每一段光纤中，光纤中注入的试剂类型根据实际要求决定；将每段光纤的端口通过无影胶，即Ultraviolet Rays glue进行封装，无影胶的厚度为50μm～100μm；

第四步、完成胶体PbSe量子点液芯光纤敏感元件的制作：将每两段光纤之间使用耦合连接器进行连接，以注入胶体PbSe量子点温度敏感荧光材料的光纤、注入三氯乙烯溶液的光纤的方式进行连接，让注入尺寸小的胶体PbSe量子点温度敏感荧光材料的光纤段比注入尺寸较大的胶体PbSe量子点温度敏感荧光材料的光纤段更靠近光学选品系统(4)，至此完成了多点温度检测液芯光纤敏感元件的制作；

第五步、构建胶体PbSe量子点液芯光纤温度传感器：构建由激光器(1)、准直耦合透镜(2)、多点检测的胶体PbSe量子点液芯光纤敏感元件(3)、光学选品系统(4)、信号转换处理系统(5)、单片机控制采集系统(6)、显示器(7)组成的胶体PbSe量子点液芯光纤温度传感器；其中光学选品系统(4)包括与胶体PbSe量子点发射光谱的中心波长相同的近红外光滤光片，其由多组不同滤光片组成，可通过电机带动滤光片的位置，以实现对胶体PbSe量子点不同发射光谱的峰值波长选品的目的；信号转换处理系统(5)包括接收胶体PbSe量子点发射光谱波长的探测器、放大器和A/D转换器；单片机控制系统(6)包括电机，它通过单片机对电机发出指令，从而控制滤光片的转换。

2.根据权利要求1所述的PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作方法，其特征在于，所述的多个胶体PbSe量子点液芯光纤温度敏感元件分别使用多种尺寸胶体PbSe量子点作为温度敏感荧光材料，多种尺寸胶体PbSe量子点发射光谱的中心波长需要保持一定间隔，避免发生光谱信号的重叠，影响温度检测的精度。

3.根据权利要求1所述的PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作方法，其特征在于，所选取的无影胶能够透过近红外光和可见光，并起到密封的作用；所选取的三氯乙烯溶液起到全反射的作用，并且不吸收可见光和近红外光。

4.根据权利要求1所述的PbSe量子点液芯光纤温度传感器的制作方法，其特征在于，通过注入胶体PbSe量子点的浓度调整胶体PbSe量子点液芯光纤敏感元件中PbSe量子点的发射强度，从而控制系统的输出电压。