[发明专利]一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法

说明书

本发明公开了一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法。通过液相沉积在长周期光纤光栅表面快速可控地制备合适厚度的二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜，提高检测灵敏度。本发明无需昂贵的仪器设备，操作过程简便，节约了调控长周期光纤光栅灵敏度的时间，提高了长周期光纤光栅对折射率的调控效率，降低了制作高灵敏度长周期光纤光栅传感器的成本。

技术领域

本发明涉及长周期光纤光栅检测技术领域，特别是涉及一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法。

背景技术

折射率是表征物质光学性能的重要参数，通过研究物质的折射率可以了解其光学性能、物质的纯度、浓度等，因此研究、预测并设计能感应出特定需求的折射率的传感器件,对于开发新的光学材料及其在光学领域的应用具有重要的研究意义，对于实现其在工业生产、环境监测、食品检测、临床检验、药物筛选、冶金等诸多领域的应用也具有重要研究价值。

长周期光纤光栅是一种对环境折射率具有敏感性能的无源光学传感器件，已被尝试用于液体折射率的测量，如《光电技术应用》2008.23（4）发表了鲁韶华、简水生等合著的《基于长周期光纤光栅的折射率传感器》，《Sensors and Actuators B》2001.74：74发表了R. Falciai，A.G. Mignani，A. Vannini合著的《Long period gratings as solutionconcentration sensors》，《Optics Communications》2004.229：65发表了Joo Hin Chong，Ping Shum等合著的《Measurements of refractive index sensitivity using long -period grating refractometer》。他们的研究结果证明，长周期光栅对折射率具有较高的灵敏度。

但是，正如《Measurement Science and Technology》2002. 13:792发表的Sarfraz Khaliq，Stephen W James，Ralph P Tatam合著的《Enhanced sensitivity fibreoptic long period grating temperature sensor》一文所述，一般的裸长周期光栅仅对1.400～1.456范围内的环境折射率比较灵敏，而对水溶液（折射率1.333）或气体介质的灵敏度是非常低的。由于多数被检测环境介质的折射率处于1.0-1.4之间，这对开发长周期光纤光栅在实际中的应用极为不利。