[发明专利]一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法

摘要

本发明公开了一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法。通过液相沉积在长周期光纤光栅表面快速可控地制备合适厚度的二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜，提高检测灵敏度。本发明无需昂贵的仪器设备，操作过程简便，节约了调控长周期光纤光栅灵敏度的时间，提高了长周期光纤光栅对折射率的调控效率，降低了制作高灵敏度长周期光纤光栅传感器的成本。

主权项

1.一种提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度的方法，其特征在于，通过液相沉积的方法在长周期光栅表面沉积二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜；将长周期光纤光栅拉直固定后，加入在光栅表面生长二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜的液体，通过控制反应溶液中反应试剂的种类、浓度及反应溶液的时间和温度，控制二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜的厚度，快速调控长周期光纤光栅对环境折射率的敏感范围，从而提高检测长周期光纤光栅折射率灵敏度；包括以下步骤：(a)配制生长二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜的溶液；(b)将长周期光纤光栅在含有反应槽的固定夹具支架上拉直固定；(c)长周期光纤光栅栅区基底进行洁净处理；(d)把配制好的生长二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜的溶液加入到固定好长周期光栅的反应槽中；(e)对反应槽中的溶液加热，控制反应温度，使二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜在长周期光栅表面增长；(f)控制反应的时间，以此来控制二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜的生长厚度，进而调整长周期光栅对不同折射率的敏感范围，当长周期光栅对折射率的灵敏度达到所需要求时停止反应；(g)用二次蒸馏水对生长有二氧化锆或五氧化二钽纳米薄膜的长周期光栅冲洗，除去未反应的液体及杂质；所述步骤(a)具体包括：将乙醇钽溶解在乙醇中并充分搅拌，配成0.5ml 3.85mol/L乙醇钽的乙醇溶液，将温度冷却到10℃，再加入20ml质量比为95％的乙醇水溶液，并充分搅拌，再冷却到10℃；或分别配制10ml0.01mol/L氟锆酸钠的水溶液与30ml0.01mol/L硼酸的水溶液，然后将0.01mol/L硼酸的水溶液逐滴滴加到0.01mol/L氟锆酸钠的水溶液中，随后将混合溶液充分搅拌；或分别配制20ml0.01mol/L硫酸锆的水溶液与40ml0.01mol/L过硫酸铵的水溶液，然后将两种溶液溶液，并充分搅拌使之混合均匀；或分别配制20ml8mM硫酸锆的水溶液与20ml0.8M盐酸溶液，然后将两种溶液溶液，并充分搅拌使之混合均匀；或配制40ml0.06mol/L六氟锆酸的水溶液，充分搅拌；所述步骤(e)中控制反应温度为20‑90℃。