[发明专利]双通道同步检测的光子晶体光纤传感器在审
申请号: | 202110671662.1 | 申请日: | 2021-06-17 |
公开(公告)号: | CN113405991A | 公开(公告)日: | 2021-09-17 |
发明(设计)人: | 王书涛;马文博;程琪;刘娜;鲁育洪 | 申请(专利权)人: | 燕山大学 |
主分类号: | G01N21/01 | 分类号: | G01N21/01;G01N21/552 |
代理公司: | 北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙) 11474 | 代理人: | 贾颜维 |
地址: | 066004 河北省*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 双通道 同步 检测 光子 晶体 光纤 传感器 | ||
1.一种双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其包括基底材料、纤芯、空气孔和传感通道,其特征在于:
所述传感器以六边形三角晶格光纤为本体,中心为纤芯,外层设置匹配层,所述纤芯与匹配层间设有空气孔a、空气孔b、第一传感通道和第二传感通道;
所述空气孔a、空气孔b能将光场能量限制在纤芯区域,同时调节光纤空气填充率并微调双折射,改变纤芯有效模式折射率调节传感响应;
所述纤芯的y正半轴、x正半轴上分别设有第一传感通道、第二传感通道,所述第一传感通道与第二传感通道的内壁均涂覆激发SPR效应的双层膜并填充待测液体,所述第一传感通道、第二传感通道相对圆心O的对称位置设有辅助空气孔,以调节双折射;
所述第一传感通道的直径为3.6μm,与圆心O距离为5.2μm,第一传感通道内壁涂覆Au薄膜,并在Au薄膜上涂覆Ta2O5薄膜,共同作为SPR材料,第一传感通道内填充待测液体A;所述第二传感通道的直径为5μm,与圆心O距离为6μm,第二传感通道内壁涂覆Ag薄膜,并在Ag薄膜上涂覆Ta2O5薄膜,共同作为SPR材料,第二传感通道内填充待测液体B,所述Au薄膜、Ag薄膜和Ta2O5薄膜的厚度为30nm~50nm。
2.根据权利要求1所述的双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其特征在于:光纤基底材料为二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其特征在于:所述六边形三角晶格光纤的相邻空气孔中心距为2μm。
4.根据权利要求1所述的双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其特征在于:所述空气孔a的直径为1μm。
5.根据权利要求1所述的双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其特征在于:所述空气孔b的直径为1.5μm。
6.根据权利要求1所述的双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其特征在于:工作波长在近红外区域,y偏振光与x偏振光的损耗峰分别对第一传感通道和第二传感通道内待测介质折射率1.41~1.44范围的变化敏感,通过检测损耗峰的位置变化确定对应通道内待测介质的折射率。
7.根据权利要求1所述的双通道同步检测的光子晶体光纤传感器,其特征在于:在y方向:第一传感通道、辅助空气孔、空气孔a和空气孔b的连线穿过圆心O点,在x方向:第二传感通道、辅助空气孔、空气孔a和空气孔b的连线穿过圆心O点。
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