[发明专利]一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器

权利要求书

1.一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述氢气传感器包括：

宽带光源、环形器、基于法布里珀罗干涉的传感单元、光谱仪和气室；

所述宽带光源、所述传感单元、所述光谱仪均与所述环形器连接，所述传感单元设置在所述气室内；

所述宽带光源产生的一束入射光通过所述环形器后进入所述传感单元，存储在所述气室内不同浓度的氢气进入所述传感单元后改变由多光束反射光干涉形成的反射谱的波长，并将所述反射谱发送至所述光谱仪，以使所述光谱仪根据单峰追踪法检测反射光谱中波峰或波谷的波长漂移量，根据波长漂移量解调出氢气的体积分数；

所述传感单元包括：

带有包层的入射单模光纤、带有包层的反射单模光纤和双包层空芯石英管；

所述双包层空芯石英管包括内包层和带有多个小孔的外包层，外包层设置在所述内包层的外侧；带有包层的所述入射单模光纤和带有包层的所述反射单模光纤分别插入所述双包层空芯石英管的内包层两端，所述入射单模光纤的包层端面与所述反射单模光纤的包层端面之间构成法布里珀罗腔；所述法布里珀罗腔中存储异丙醇溶液，所述双包层空芯石英管的外包层中填充Pt-WO3粉末；所述入射单模光纤与所述环形器连接；

存储在所述气室内不同浓度的氢气通过外包层上的小孔进入所述双包层空芯石英管的外包层内部时，Pt-WO₃粉末与氢气在有氧条件下发生反应放出热量，热量传递给法布里珀罗腔中的异丙醇溶液，由于异丙醇溶液具有优良的热光效应，随着温度升高，异丙醇溶液的折射率会线性下降，干涉光的相位差就会随之变化，反射光的波长就会发生漂移。

2.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述内包层的内径为126μm，壁厚为10-50μm；外包层的内径为350-440μm，外包层的外径为500μm，壁厚为30μm。

3.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，与所述法布里珀罗腔连接的所述反射单模光纤的端面上镀反射膜。

4.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，法布里珀罗腔的长度为10μm-80μm。

5.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述内包层的长度为20mm，所述外包层的长度为5mm，所述入射单模光纤和所述反射单模光纤的纤芯直径均为9μm，包层的外径均为125μm。

6.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述宽带光源选用波长范围为1μm-2μm的宽带光源。

7.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述内包层的两端口分别与插入后的所述入射单模光纤和所述反射单模光纤用胶水进行封闭和固定处理。