极大倾斜角度光纤光栅pH值传感器及其增敏研究

发布时间：2018-01-05 04:01

  本文关键词：极大倾斜角度光纤光栅pH值传感器及其增敏研究　出处：《光学学报》2017年01期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：针对光纤光栅pH值传感器的响应灵敏度低、交叉敏感等问题,提出了一种包覆pH值敏感型智能水凝胶的极大倾斜角度光纤光栅(Ex-TFG)pH值传感器。理论上研究了Ex-TFG pH值传感器的响应原理,分析了影响传感器灵敏度的因素,提出了提高测量灵敏度的方法。结合pH值敏感型智能水凝胶独特的响应特性设计和制作了传感器,并进行了相应的实验研究。实验结果表明,相对基于光纤布拉格光栅和长周期光纤光栅的pH传感器,基于Ex-TFG的pH值传感器可有效提高对pH值的响应灵敏度(最大可达-0.718nm/pH),并且可以扩大pH值的检测范围。通过增加水凝胶的包覆厚度,可增加pH值传感器的测量灵敏度。
[Abstract]:In order to solve the problems of low sensitivity and cross sensitivity of fiber Bragg grating pH sensor. A highly inclined fiber Bragg grating (Ex-TFG) pH sensor coated with a pH sensitive smart hydrogel is proposed. The response principle of the Ex-TFG pH sensor is theoretically studied. The factors that affect the sensitivity of the sensor are analyzed, and the method of improving the sensitivity of the sensor is put forward, and the sensor is designed and fabricated in combination with the unique response characteristics of the pH sensitive intelligent hydrogel. The experimental results show that the pH sensor is based on fiber Bragg grating and long period fiber grating. The pH sensor based on Ex-TFG can effectively improve the sensitivity of pH response (up to -0.718 nm / p pH). The sensitivity of pH sensor can be increased by increasing the coating thickness of hydrogel.
【作者单位】： 重庆理工大学重庆市光纤传感与光电检测重点实验室;重庆理工大学电气与电子工程学院;电子科技大学光电信息学院;
【基金】：国家自然科学基金(61505017,51276209,61327004,61421002) 重庆市科委基础与前沿研究项目(cstc2014jcyjA0081) 重庆市教委科学技术研究项目(KJ1400942) 重庆理工大学研究生创新基金(YCX2015221)
【分类号】：TN253;TP212
【正文快照】： 3电子科技大学光电信息学院,四川成都6100540106009-1pH值是表示溶液酸碱度的重要理化参数,pH值的监测在环境科学、生物化学、临床医学和工农业生产等领域具有重要意义[1-2]。传统的pH值检测方法包括试纸比对法、指示剂分析法和电化学方法等。试纸比对法精度不高,指示剂分析法，

本文编号：1381443