[发明专利]一种基于敏感膜涂覆的光子晶体光纤甲烷传感器

摘要

本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于敏感膜涂覆的光子晶体光纤甲烷传感器，由宽带光源、单模光纤、3dB耦合器、光子晶体光纤、反射镜、折射率匹配液和光谱分析仪组成，3dB耦合器一侧的两个端口分别通过单模光纤与宽带光源和光谱分析仪连接，另一侧的两个端口一个通过单模光纤与光子晶体光纤熔接，另一个通过单模光纤通向折射率匹配液，光子晶体光纤的另一端通过单模光纤连接反射镜，形成反射式MZI干涉电路；光子晶体光纤包层外侧涂覆笼形分子敏感膜，与光子晶体光纤熔接的单模光纤、涂覆有笼形分子敏感膜的光子晶体光纤和反射镜一起构成光子晶体光纤甲烷传感器的探头结构，可以使光子晶体光纤传感器实现远程分布式实时监测。

主权项

1.一种基于敏感膜涂覆的光子晶体光纤甲烷传感器，其特征在于，由宽带光源、单模光纤、3dB耦合器、光子晶体光纤、反射镜、折射率匹配液和光谱分析仪组成，所述3dB耦合器一侧的两个端口分别通过所述单模光纤与所述宽带光源和光谱分析仪连接，所述3dB耦合器另一侧的两个端口一个通过单模光纤与光子晶体光纤熔接，另一个通过单模光纤通向折射率匹配液，所述光子晶体光纤的另一端通过单模光纤连接反射镜；所述光子晶体光纤包层表面涂覆甲烷敏感膜，与所述光子晶体光纤熔接的单模光纤、涂覆有甲烷敏感膜的光子晶体光纤和反射镜一起构成所述光子晶体光纤甲烷传感器的探头结构；所述甲烷敏感膜为笼形超分子材料Cryptophane A和E制备的敏感膜；所述甲烷敏感膜的制备、涂覆方法为：首先称取笼形超分子材料Cryptophane A和E的粉末0.1g，配制6ml的四氢呋喃，将笼形超分子材料Cryptophane A和E分别放入其中进行溶解，配制硅酮橡胶K1000溶液，将制备好的笼型分子溶液溶于其中，然后将固化剂K11添加到溶液中，将制备好的聚合物涂覆到光子晶体光纤的包层表面，然后在80℃～100℃下进行烘烤加速固化，时间为1个小时，多次进行涂覆，增加敏感膜厚度，以提高对甲烷的敏感性。