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原文传递双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器及应用

专利名称：	双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器及应用
摘要：	本发明涉及光纤传感技术领域，提供了一种双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器及应用，传感器包括基底材料、第一包层空气孔、第二包层空气孔、金膜和匹配层；传感器横截面为D型结构，上部为平台，下部为圆弧；D型结构的内部为基底材料，匹配层设置在基底材料的外围；第一包层空气孔、第二包层空气孔顺序设置于基底材料中；第一包层空气孔位于上部靠近平台一侧，第二包层空气孔位于所述第一包层空气孔下方；平台外侧沉积一层金膜。本发明传感器在X偏振方向和Y偏振方向具备不同的液体折射率监测范围。传感器在X偏振方向的液体折射率监测范围为1.340～1.580，Y偏振方向的液体折射率监测范围为1.340～1.390。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	航天时代飞鸿技术有限公司
发明人：	冯新星;石新新;冉桐;张士朋;马长正;李川;王佳阳
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-10T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310839758.3
公开号：	CN117030659A
代理机构：	北京金智普华知识产权代理有限公司
代理人：	朱艳华
分类号：	G01N21/41;G01N21/552;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/41;G01N21/552
申请人地址：	102100 北京市延庆区中关村延庆园东环路2号楼149室
主权项：	1.一种双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述传感器包括基底材料、第一包层空气孔、第二包层空气孔、金膜和匹配层；所述传感器横截面为D型结构，上部为平台，下部为圆弧；所述D型结构的内部为基底材料，所述匹配层设置在所述基底材料的外围；所述第一包层空气孔、第二包层空气孔顺序设置于所述基底材料中；所述第一包层空气孔位于上部靠近平台一侧，所述第二包层空气孔位于所述第一包层空气孔下方；所述平台外侧沉积一层所述金膜。 2.如权利要求1所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述第二包层空气孔的直径大于所述第一包层空气孔的直径。 3.如权利要求1所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述第一包层空气孔包括3个半圆结构空气孔和4个圆形结构空气孔；3个半圆结构空气孔设置在紧邻所述平台处；4个圆形结构空气孔设置在3个半圆结构空气孔的下方。 4.如权利要求1所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述第二包层空气孔为多个，分若干排顺序设置在所述第一包层空气孔下方。 5.如权利要求4所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述第二包层空气孔数量为13个，分4排顺序设置。 6.如权利要求1所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述基底材料为二氧化硅，用于传输宽带激光。 7.如权利要求1所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述匹配层的材料为二氧化硅。 8.如权利要求1所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器，其特征在于，所述第一包层空气孔的直径为1.2μm，所述第二包层空气孔直径为1.6μm，所述金膜厚度为30nm，相邻的包层空气孔之间的间距为2μm；测试中的宽带光源波长范围为1.0～2.4μm。 9.如权利要求1-8任一项所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器的应用，其特征在于，所述传感器应用于液体折射率的测定。 10.如权利要求9所述的双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器的应用，其特征在于，使用所述传感器测定液体折射率的具体测定方法包括： S1、将双监测范围的D型光子晶体光纤折射率传感器置于待测液体中，所述传感器一侧连接宽带光源，另一侧经偏振滤波器连接到光谱仪中； S2、打开宽带光源，激光传输到所述传感器的D型结构，和金膜发生等离子共振效应，引起光纤中特定波长的光波损耗变大，光谱仪记录接收到的光波信号； S3、分析光谱仪接收的X偏振方向或Y偏振方向的不同波长下的光束强度信号，得到不同波长下X偏振方向或Y偏振方向的待测液体的折射率。
所属类别：	发明专利