[发明专利]一种基于阵列波导光栅结构的接触型线性浓度传感器及其流体检测方法

摘要

本发明涉及一种基于阵列波导光栅结构的接触型线性浓度传感器及其流体检测方法，包括宽谱光信号输入模块、特定根数单模波导构成的阵列波导光栅、宽谱光信号输出模块、光谱信号检测模块；阵列波导光栅，将构成其的特定根单模波导所属的倒三角形区域作为流体介质浓度接触检测区。本发明巧妙利用阵列波导光栅对波长敏感的分波特性，即波导芯层有效折射率改变带来相邻波导内不同波长光的相位差的改变，经输出通道波导输出后，不同波导芯层有效折射率对应不同中心波长，实现器件的流体浓度检测的功能；本发明接触型线性浓度传感器，基于倒三角形的折射率敏感单元，从而可以线性放大折射率改变引起的相位变化，实现器件对流体浓度的线性检测。

主权项

1.一种基于阵列波导光栅结构的接触型线性浓度传感器，其特征在于，包括依次连接的宽谱光信号输入模块、阵列波导光栅、光谱信号检测模块；所述宽谱光信号输入模块用于提供宽谱光源；所述阵列波导光栅用于将流体浓度的变化对应到其自身中心波长的漂移；所述光谱信号检测模块用于对阵列波导光栅输出光谱的漂移进行检测；所述单模波导从下至上依次包括基底、下限制层、波导芯层和上限制层，所述阵列波导光栅包括依次连接的输入通道、输入平板波导、30‑50根单模波导构成的阵列区、输出平板波导、输出通道；从上至下将构成阵列区的每根单模波导的上限制层分别刻蚀掉一定长度，形成长度呈等差减小的倒三角形的波导芯层裸露区域，即折射率敏感单元，作为流体介质浓度接触检测区。