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原文传递拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器

专利名称：	拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器
摘要：	本发明公开了一种拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，制作方法为将光纤在氢氧焰下进行拉锥，使锥区长度为0.5~3cm，在拉锥区域镀10~500nm厚度的金属氧化物膜层形成拉锥光纤LMR传感器。本发明形成的拉锥光纤LMR传感器中的金属氧化物膜层的损耗模与拉锥光纤的导模在满足相位匹配条件时发生谐振，谐振波长对外界环境敏感，能够感知外界环境折射率的变化。在金属氧化物膜层上涂覆含有穴番A分子的有机膜层，穴番A分子在捕获甲烷分子时有机膜层的折射率发生改变，从而改变光纤LMR传感器的损耗模谐振波长，通过谐振波长的飘移可以解调出瓦斯气体的浓度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	太原理工大学
发明人：	王涛;张明江;张建忠;乔丽君
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910029572.5
公开号：	CN109781664A
代理机构：	太原科卫专利事务所(普通合伙)
代理人：	朱源;武建云
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	030024 山西省太原市迎泽西大街79号
主权项：	1.一种拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，包括传感光纤，所述传感光纤由光纤纤芯（2）和光纤纤芯（2）外的光纤包层（1）构成，其特征在于：所述传感光纤的某一区域拉制成锥形区域，该锥形区域包括位于中部的锥腰（4）和位于锥腰（4）两端的过渡区Ⅰ（3）和过渡区Ⅱ（5），所述锥腰（4）外依次涂覆有金属氧化物薄膜（6）和含有穴番A分子的有机膜层（7）；所述传感光纤的锥形区域外采用硬质毛细管（8）覆盖，所述硬质毛细管（8）两端采用胶水（10）固定，所述硬质毛细管（8）上均匀设有气孔（9）。 2.根据权利要求1所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：所述锥腰（4）外通过磁控溅射镀膜方式、电子束溅射镀膜方式、蒸发镀膜方式或者化学沉积镀膜方式，均匀镀厚度为10~500nm的金属氧化物薄膜（6）。 3.根据权利要求1或2所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：含有穴番A分子的有机膜层（7）通过化学沉积和逐层成膜方式涂覆在金属氧化物薄膜（6）上。 4.根据权利要求3所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：所述含有穴番A的有机膜层（7）的层数为1~80。 5.根据权利要求1所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：所述光纤包层半径为30~100μm。 6.根据权利要求5所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：所述光纤纤芯直径为4~12μm。 7.根据权利要求5或6所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：所述拉锥光纤锥腰长度为0.5~3cm。 8.根据权利要求1所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：光纤包括单模光纤和多模光纤。 9.根据权利要求2所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器，其特征在于：金属氧化材料包括TiO2、ZnO、ITO、SnO2或者In2O3。 10.一种基于拉锥光纤LMR瓦斯气体测试系统，其特征在于：包括权利要求1~9所述的拉锥光纤LMR瓦斯气体传感器（14），该传感器的一端通过光纤跳线Ⅰ（12）连接宽带光源、其另一端通过光纤跳线Ⅱ（15）连接光谱仪（16），所述光谱仪（16）连接计算机（17）。
所属类别：	发明专利