详情

原文传递一种光纤探针传感器及制备方法

专利名称：	一种光纤探针传感器及制备方法
摘要：	本发明公开了一种光纤探针传感器，采用前端为锥形结构的光纤作为多参量测量传感器，在光纤的锥形结构侧壁设置沿光纤径向设置的开口槽，开口槽与光纤纤芯连通，在开口槽下表面涂覆有待检测参量敏感材料层，利用不同敏感材料层反射率的变化形成不同光谱图实现环境中温度和有害气体的检测，本发明光纤探针体积小、质量小、抗电磁干扰、具有柔性化特点，其响应时间短、灵敏度高，可通过大量分布，应用于应急事故、检漏和巡视，可以很容易判断泄漏点的方位，大大提高工作效率。光纤的锥形结构侧壁沿光纤轴线方向设有多个开口槽，各开口槽下表面涂覆的待检测参量敏感材料层不同，采用一根光纤可同时实现多种不同参量的测量，大大提高了测量效率。
专利类型：	发明专利
申请人：	西安交通大学
发明人：	林启敬;张福政;蒋庄德;韩枫;杨萍;李磊
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T16:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN201911293047.0
公开号：	CN111141685A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	李晓晓
分类号：	G01N21/25;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/25
申请人地址：	710049 陕西省西安市咸宁西路28号
主权项：	1.一种光纤探针传感器，其特征在于，包括前端为锥形结构的光纤，光纤的锥形结构侧壁设有沿光纤径向设置的开口槽，开口槽与光纤纤芯连通，开口槽下表面涂覆有待检测参量敏感材料层。 2.根据权利要求1所述的一种光纤探针传感器，其特征在于，光纤的锥形结构侧壁沿光纤轴线方向设有多个开口槽，各开口槽下表面涂覆的待检测参量敏感材料层不同。 3.根据权利要求2所述的一种光纤探针传感器，其特征在于，温度敏感材料采用碳系复合物温敏感材料。 4.根据权利要求1所述的一种光纤探针传感器，其特征在于，开口槽沿垂直于开口槽方向界面为边矩形、梯形和中心矩形。 5.一种光纤探针传感器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)、对去掉涂覆层的光纤进行电极加热拉锥形成光纤锥结构；步骤2)、通过腐蚀方法对光纤锥结构进行化学腐蚀，得到前端为锥形结构的光纤尖端结构；步骤3)、通过聚焦离子束对光纤尖端结构进行腔体刻蚀形成开口槽结构；步骤4)、最后在光纤尖端结构的开口槽下表面涂覆待检测参量敏感材料层，制备得到多参量测量的光纤探针传感器。 6.根据权利要求5一种光纤探针传感器制备方法，其特征在于，去除光纤表面涂覆层，然后对去掉涂覆层的光纤除污清洗，然后采用光纤熔接机对去除涂覆层段的光纤进行电极加热拉锥，直至拉断，初步形成光纤锥结构。 7.根据权利要求6一种光纤探针传感器制备方法，其特征在于，具体采用用无水乙醇对去掉涂覆层的光纤除污清洗。 8.根据权利要求5一种光纤探针传感器制备方法，其特征在于，步骤2)得到的前端为锥形结构的光纤尖端结构直径长度小于1微米。 9.根据权利要求5一种光纤探针传感器制备方法，其特征在于，步骤2)中对光纤锥结构进行化学腐蚀，采用浓度为10％～75％的氢氟酸溶液对光纤锥形结构浸润1.25～6h得到光纤尖端结构。 10.根据权利要求5一种光纤探针传感器制备方法，其特征在于，采用多次重复刻蚀得到表面光洁的带有开口槽的光纤尖端结构。
所属类别：	发明专利