[发明专利]基于石墨烯的光纤传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，包括基板、石墨烯薄膜以及设置在所述基板上的倏逝场光纤，所述石墨烯薄膜至少铺设在所述倏逝场光纤在传输光信号时存在溢出光的部位处；所述石墨烯薄膜在输入的待测信号的作用下，其有效折射率发生改变；在所述石墨烯薄膜的有效折射率发生改变后，所述倏逝场光纤输出光的光谱将发生变化，根据所述光谱的变化情况，对所述待测信号进行测量。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，还包括设置在所述基板上并分别位于所述倏逝场光纤两侧的第一电极和第二电极，所述第一电极、第二电极分别与所述石墨烯薄膜接触，分别用于将输入所述第一电极、第二电极的待测信号传输给所述石墨烯薄膜。

3.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，所述倏逝场光纤包括在传输光信号时存在溢出光的光纤、光栅或者微型干涉仪。

4.根据权利要求3所述的基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，所述光纤为拉锥光纤，所述光栅为包层经腐蚀后的布拉格光栅，所述微型干涉仪包括输入单模光纤、输出单模光纤以及设置在所述输入单模光纤和输出单模光纤之间的微结构光纤，其中所述输入单模光纤在向所述微结构光纤传输光信号时，一部分通过所述微结构光纤传输给所述输出单模光纤输出，另一部分溢出。

5.根据权利要求4所述的基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，所述输入单模光纤和输出单模光纤对称连接在所述微结构光纤两侧，且与所述微结构光纤错位连接。

6.根据权利要求5所述的基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，所述微结构光纤为包层表面被制成D型的单模光纤。

7.根据权利要求1所述的基于石墨烯的光纤传感器，其特征在于，所述待测信号为电压信号。

8.一种基于石墨烯的光纤传感器的制作方法，其特征在于，包括：

将倏逝场光纤设置在基板上；

将石墨烯薄膜铺设在所述倏逝场光纤在传输光信号时存在溢出光的部位处，并将石墨烯薄膜与第一电极、第二电极连接，以在向第一电极、第二电极输入待测信号后，根据所述倏逝场光纤输出光的光谱变化情况，对所述待测信号进行测量。

9.根据权利要求8所述的基于石墨烯的光纤传感器的制作方法，其特征在于，所述将倏逝场光纤设置在基板上包括：

在将所述倏逝场光纤在传输光信号存在溢出光的部位朝上后，将倏逝场光纤固定在基板上。

10.根据权利要求8或9所述的基于石墨烯的光纤传感器的制作方法，其特征在于，所述将石墨烯薄膜铺设在所述倏逝场光纤在传输光信号时存在溢出光的部位处，并将石墨烯薄膜与第一电极、第二电极连接包括：

将所述第一电极、第二电极设置在所述倏逝场光纤的两侧后，将所述石墨烯薄膜铺设在所述倏逝场光纤、第一电极和第二电极上；或者将所述石墨烯薄膜铺设在所述倏逝场光纤上后，将第一电极、第二电极设置在所述石墨烯薄膜上，并位于所述倏逝场光纤的两侧。