[发明专利]基于Ag掺杂ZnO纳米花的光纤氨气传感器及制作方法

摘要

本发明公开了一种基于Ag掺杂的ZnO纳米花的光纤氨气传感器，包括依次连接的光源、引入单模光纤、第一细芯光纤、空芯光纤、Ag掺杂的ZnO纳米花层、第二细芯光纤、引出单模光纤和光谱仪，其中宽带光源中心波长为1550nm；经引入单模光纤将光传给第一细芯光纤；其与引入单模光纤对准熔接产生干涉，其信号模式耦合至空芯光纤；空芯光纤直径125μm，纤芯14.2μm，其内部为Ag掺杂ZnO纳米花层，两端于第一细芯光纤和第二细芯光纤对准熔接，将干涉信号通过引出单模光纤输出，并在表面打2个孔，分别为气体进气口和出气口，用于氨气传输；光谱仪对干涉模式检测透射谱获得传感数据。本发明还公开了相应的制作方法。借助ZnO纳米花增加与氨气间接触面积，可显著提高系统灵敏度。

主权项

1.基于Ag掺杂ZnO纳米花的光纤氨气传感器，其特征在于，该传感器包括依次连接的光源（1）、引入单模光纤（2）、第一细芯光纤（3）、气体进气口（4）、空芯光纤（5）、Ag掺杂ZnO纳米花层（6）、气体出气口（7）、第二细芯光纤（8）、引出单模光纤（9）和光谱仪（10），其中：所述光源（1）为宽带光源，中心波长为1550nm，用于产生光信号；所述引入单模光纤（2）用于接收和传输光源（1）的光，并将其传输给第一细芯光纤（3）；所述第一细芯光纤（3）与引入单模光纤（2）相对准熔接，用于产生干涉，并将干涉信号的模式耦合至空芯光纤（5）；所述空芯光纤（5）光纤直径为125µm，纤芯为18.2µm，在其内部设置有Ag掺杂ZnO纳米花层（6），其两端分别于第一细芯光纤（3）和第二细芯光纤（8）相对准熔接，并将干涉信号通过引出单模光纤（9）输出，在其表面打2个孔，分别为气体进气口（4）、气体出气口（7），用于氨气的传输；所述光谱仪（10）对引出单模光纤（9）所输出的干涉模式执行透射光谱检测，并根据检测结构相应的获得传感数据。