[发明专利]一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器

权利要求书

1.一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，包括依次连接的宽带光源、光耦合元件、微纳光纤布喇格光栅，以及与光耦合元件连接的波长检测单元；

所述宽带光源发出的宽带光信号经过光耦合元件后，入射待测液体中的微纳光纤布喇格光栅，微纳光纤布喇格光栅反射后再次经过光耦合元件入射波长检测单元；

所述微纳光纤布喇格光栅包含未拉锥区域、微纳光纤、直径过渡区域；所述微纳光纤包括微纳光纤纤芯、写制于微纳光纤纤芯区域的布喇格光栅结构；所述布喇格光栅结构存在K个多阶谐波驻波结构，多阶谐波驻波结构能形成相应多阶谐波反射驻波，进而形成相应波段处的布喇格反射信号，所述K＞2；所述微纳光纤布喇格光栅同时具有K个高阶谐波反射信号，追踪高阶谐波反射信号的波长，根据各谐波反射信号波长对环境折射率灵敏度的差异与各谐波反射信号波长对环境温度灵敏度的差异不同，构建微纳光纤布喇格光栅对折射率和温度的传感解析矩阵，能同时对折射率和温度进行测量。

2.根据权利要求1所述的一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，所述微纳光纤的包层直径小于10nm，微纳光纤纤芯直径小于6nm。

3.根据权利要求1所述的一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，所述谐波反射信号波长与谐波阶数相关，且各谐波反射信号波长乘以谐波阶数为定值。

4.根据权利要求1所述的一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，所述微纳光纤布喇格光栅采用准分子激光器结合相位掩膜板法制备。

5.根据权利要求4所述的一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，所述准分子激光器为193nm紫外准分子激光器。

6.根据权利要求4所述的一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，所述相位掩膜板法，相位掩膜板采用周期为C+L波段光栅设计，通过改变相位掩膜板的周期实现布喇格光栅波长的调谐。

7.根据权利要求1所述的一种微纳光纤布喇格光栅折射率传感器，其特征在于，所述微纳光纤布喇格光栅使用标准通信光纤进行熔融拉锥形成，具体为：将标准通信光纤的外涂覆层除去，把标准通信光纤固定在光纤夹具上用高温热源对去除外涂覆层的光纤区域进行预热，待光纤进入熔融状态后进行拉伸。