[发明专利]一种基于游标效应的微结构光纤气体检测系统

权利要求书

1.一种基于游标效应的微结构光纤气体检测系统，其特征在于，包括光源、单模光纤、光电检测器以及显示装置；

所述单模光纤长度方向设有一个横槽；横槽长度方向的两个端面与单模光纤的端面依次形成第一反射面M1、第二反射面M2以及第三反射面M3；M1与M2之间形成第一谐振腔C1,M2与M3之间形成第二谐振腔C2；所述单模光纤远离横槽方向的一端涂抹石墨烯；所述光源通过耦合器进入单模光纤涂抹石墨烯的一端；所述耦合器还连接光电检测器，所述光电检测器与显示装置连接。

2.如权利要求1所述一种基于游标效应的微结构光纤气体检测系统，其特征在于，所述横槽通过飞秒激光器雕刻而成。

3.如权利要求1所述一种基于游标效应的微结构光纤气体检测系统，其特征在于，所述M1面的反射率为R₁、M2面的反射率为R₂，光强表示为：

I_r＝R₁+A²+2R₁Acos(2φ₁)

式中，其中k₁为谐振腔C1的传输损耗；φ₁＝2πn₁L₁/λ,φ₁为光在谐振腔C1内传输导致的相移，其中n₁为谐振腔C1内空气的有效折射率，L₁为谐振腔C1的腔长，λ为输入光在真空中的波长。

4.如权利要求3所述一种基于游标效应的微结构光纤气体检测系统，其特征在于，所述M3的反射率为R₃,则光源经三个反射面后总的反射光强可表示为：

式中，其中k₂为谐振腔C2的传输损耗；φ₂＝2πn₂L₂/λ，φ₂为光在谐振腔C2内传输导致的相移，L₂为谐振腔C2的腔长，其中n₂为谐振腔C2内介质的有效折射率。