[发明专利]一种基于FBG的细芯光纤M-Z的氢气传感装置

摘要

本发明公开了一种基于FBG的细芯光纤M‑Z的氢气传感装置，其特征在于：由光源，偏振控制器，传输光纤，SMF1，TCF，SMF2，FBG，WO₃/Pt薄膜，氢气气室，进气口（10），氢气发生器，空气泵，出气口，光谱仪组成，光源发出的光进入单模光纤SMF1的左端，细芯光纤TCF的左右两端分别和SMF1，SMF2熔接，SMF1，TCF，SMF2共同组成传感器部分，细芯光纤纤芯部分刻有FBG，传感器部分表面镀有WO₃/Pt薄膜，在吸收氢气后会发生放热的化学反应，由于热光效应使纤芯模和包层模的有效折射率之差发生变化，从而使得谐振波长发生漂移，通过对光谱仪中检测到的透射光谱的变化，实现对氢气浓度变化的测量。

主权项

1.一种基于FBG的细芯光纤M‑Z的氢气传感装置，其特征在于：由光源（1），偏振控制器（2），传输光纤（3），SMF1（4），TCF（5），SMF2（6），FBG（7），WO₃/Pt薄膜（8），氢气气室（9），进气口（10），氢气发生器（11），空气泵（12），出气口（13），光谱仪（14）组成，光源（1）发出的光通过偏振控制器（2）调整偏振态，经过传输光纤（3）进入单模光纤SMF1（4）的左端，细芯光纤TCF（5）的左右两端分别和单模光纤SMF1（4），SMF2（6）熔接，SMF2（6）的右端通过传输光纤（3）和光谱仪（14）相连接；SMF1（4），TCF（5），SMF2（6）共同组成传感器部分，并且放置于氢气气室（9）中；所述的氢气气室（9）有进气口（10）和出气口（13），氢气发生器（11）产生的氢气和空气泵（12）中的空气混合后传输至氢气气室（9）的进气口（10）；所述的细芯光纤TCF（5）采用光纤型号为UHNA‑7，纤芯直径为2.4μm的细芯光纤，细芯光纤的长度为10mm，纤芯部分刻有2~4mm的FBG（7）；所述的SMF1（4），TCF（5），SMF2（6）共同组成的传感器部分表面采用磁控溅射法溅射氢敏感薄膜WO₃/Pt薄膜（8），具体为膜厚40nm~200nm。