一种低检测极限光纤气体传感器

文档序号:35378847发布日期:2023-09-09 01:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低检测极限光纤气体传感器,其特征在于,依次包括输入单模光纤、锥形光纤和输出单模光纤,所述锥形光纤的锥腰区域均匀布设有pdms/mof梯度复合薄膜,其中所述pdms/mof梯度复合薄膜中,从外表面向靠近锥腰区域的方向mof的掺杂量梯度减少。

2.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述pdms/mof梯度复合薄膜包括三层,mof掺杂量以3~5wt%、5~10wt%、10~15wt%的梯度方式分布。

3.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述pdms/mof梯度复合薄膜中,mof颗粒平均粒径为50~100nm。

4.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述pdms/mof梯度复合薄膜中,mof掺杂量3~5wt%的复合薄膜厚度为1~1.2μm,mof掺杂量5~10wt%的复合薄膜厚度为1.5~2μm,mof掺杂量10~15wt%的复合薄膜厚度为3~10μm。

5.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述pdms/mof梯度复合薄膜涂覆在所述锥形光纤的锥腰区域。

6.根据权利要求5所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述涂覆采用旋涂方式。

7.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述锥形光纤的锥腰区域直径为5.4~6.2μm。

8.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述锥形光纤依次包括第一突变过渡区、锥腰区域和第二突变过渡区。

9.根据权利要求8所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述第一突变过渡区和第二突变过渡区满足非绝热近似条件,长度为500~800μm;锥腰区域的长度为2000~3000μm。

10.根据权利要求1所述的光纤气体传感器,其特征在于,所述锥形光纤由单模光纤经过预拉锥、熔融拉锥形成。


技术总结
本发明公开了一种低检测极限光纤气体传感器,依次包括输入单模光纤、锥形光纤和输出单模光纤,所述锥形光纤的锥腰区域均匀布设有PDMS/MOF梯度复合薄膜;其中所述PDMS/MOF梯度复合薄膜中,从外表面向靠近锥腰区域的方向MOF的掺量梯度减少。该传感器通过将PDMS/MOF梯度复合薄膜布设在锥区,基于MOF对气体优异的吸附能力、PDMS的透光性和气体渗透性,通过MOF掺杂的梯度设计进一步提高传感器灵敏度和降低制造成本,结合锥形光纤结构色散转折点增敏机理实现对气体的低检测极限检测,且制备方法简单、成本低廉。

技术研发人员:周爱,荆重录,姚伟康,周麒麟,黄荷雨,伍华焱
受保护的技术使用者:武汉理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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