[发明专利]一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器及其方法

权利要求书

1.一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，该双SPR效应光纤传感器包括四层结构，从内到外依次为温度敏感材料、银膜(23)、空芯光纤(22)和金膜(21)；其中，银膜(23)镀在空芯光纤(22)的内壁，银膜(23)外的空芯光纤(22)内部填充有温度敏感材料，金膜(21)镀在空芯光纤(22)的外壁，金膜(21)的厚度为40-45nm，温度敏感材料采用聚二甲基硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，双SPR效应光纤传感器能够激发两个SPR，产生双SPR效应，金膜(21)外表面感应海水折射率变化，即盐度变化；银膜(23)表面感应温度敏感膜折射率变化，即温度变化；空芯光纤(22)长20mm，外径670μm，内径450μm。

3.根据权利要求1或2所述的一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，双SPR效应光纤传感器制备流程为：首先将空芯光纤(22)两端研磨光滑，随后将空芯光纤(22)中部10mm长的区域去除涂覆层，并用酒精擦洗干净，随后利用离子溅射仪分别对空芯光纤(22)的正反两个柱面分别镀金膜(21)；随后用注射器将SnCl₂溶液填充至两端研磨光滑的空芯光纤(22)内来敏化空芯光纤(22)内壁，然后将SnCl₂溶液冲洗干净并吹干空芯光纤(22)内壁待用；随后利用银镜法来将空芯光纤(22)内壁镀上银膜(23)；最后配置聚二甲基硅氧烷，利用注射器将其填充至空芯光纤(22)内，待其固化以后，完成制作。

4.根据权利要求1或2所述的一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，银膜(23)的制备方法为：首先向0.1mol/L的AgNO₃溶液中逐滴加入体积分数为20％的氨水，边滴加边搅拌，使溶液由澄清无色变浑浊再变成澄清无色；随后加入0.8mol/L的KOH，溶液变为褐色，0.1mol/L的AgNO₃溶液与0.8mol/L的KOH的用量体积比例关系为10:7；接下来再逐滴加入体积分数为20％的氨水使溶液变为澄清透明，完成银氨溶液的配置；然后用纯水按照1:6的体积比将配好的银氨溶液进行稀释后，加入0.25mol/L的葡萄糖溶液，银氨溶液与葡萄糖溶液的体积比为5:2；最后将混合溶液快速填充至空芯光纤(22)内部，50s后将空芯光纤(22)内部溶液冲干，完成银膜32制备。

5.根据权利要求3所述的一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，银膜(23)的制备方法为：首先向0.1mol/L的AgNO₃溶液中逐滴加入体积分数为20％的氨水，边滴加边搅拌，使溶液由澄清无色变浑浊再变成澄清无色；随后加入0.8mol/L的KOH，溶液变为褐色，0.1mol/L的AgNO₃溶液与0.8mol/L的KOH的用量体积比例关系为10:7；接下来再逐滴加入体积分数为20％的氨水使溶液变为澄清透明，完成银氨溶液的配置；然后用纯水按照1:6的体积比将配好的银氨溶液进行稀释后，加入0.25mol/L的葡萄糖溶液，银氨溶液与葡萄糖溶液的体积比为5:2；最后将混合溶液快速填充至空芯光纤(22)内部，50s后将空芯光纤(22)内部溶液冲干，完成银膜32制备。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，金膜(21)的制备方法为：将去除涂覆层的空芯光纤(22)放置在离子溅射仪内，使其处在溅射区中心，随后分别对空芯光纤(22)正反两个柱面进行镀膜，其中镀膜电流为5mA，正反两面的镀膜时间均为90秒，完成金膜(21)制备。

7.根据权利要求3所述的一种同时测量海水盐度和温度的双SPR效应光纤传感器，其特征在于，金膜(21)的制备方法为：将去除涂覆层的空芯光纤(22)放置在离子溅射仪内，使其处在溅射区中心，随后分别对空芯光纤(22)正反两个柱面进行镀膜，其中镀膜电流为5mA，正反两面的镀膜时间均为90秒，完成金膜(21)制备。