[发明专利]基于石墨烯‑微光纤环形谐振腔的电流传感器及测量方法

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯‑微光纤环形谐振腔的电流传感器及测量方法。该电流传感器包括介质棒、石墨烯、微光纤和电极，微光纤包括输入端、均匀腰区、锥形过渡区和输出端；石墨烯围着介质棒缠绕一周，然后微光纤的均匀腰区缠绕在石墨烯上，并且形成环形谐振腔；电极镀在石墨烯的两端用于导电。通过观察谐振波长的移动，测得施加电流的大小。本发明首次利用单层石墨烯的大表面电阻、微光纤的热光效应和热膨胀效应、微光纤谐振腔的谐振特性制作的电流传感器，具有超高的电流灵敏度和良好的可重复性。

主权项

基于石墨烯‐微光纤环形谐振腔的电流传感器的测量方法，其特征在于，所述电流传感器包括介质棒、石墨烯、微光纤和电极，微光纤包括输入端、均匀腰区、锥形过渡区和输出端；所述石墨烯围着介质棒缠绕一周，然后所述微光纤的均匀腰区缠绕在石墨烯上，并且形成环形谐振腔；所述电极镀在石墨烯的两端；所述测量方法具体步骤包括：(1)利用电流源产生恒电流，流经电极、石墨烯、电极，最后回到电流源；(2)利用放大的自发辐射光作为光源，产生的光进入微光纤的输入端，流经均匀腰区，石墨烯上的环形谐振腔中的环与环之间存在耦合，增加了光程，光由微光纤的输出端输出至光谱仪进行探测；(3)加载电流，改变微光纤环形谐振腔中的耦合，使得谐振波长移动，从而实现对电流的传感检测。