基于铜离子沉积石墨烯涂层锥形光子晶体光纤的硫化氢传感器
本文选题：光纤锥 + 光子晶体光纤 ； 参考：《光子学报》2017年09期
【摘要】：提出一种基于铜沉积石墨烯涂层光子晶体光纤马赫-曾德干涉的硫化氢气敏传感器.将45mm光子晶体光纤两端与单模光纤进行拉锥熔接,使得光子晶体光纤的空气孔熔接时形成塌陷层,更好地激发包层模式,形成基于马赫-曾德结构的干涉仪.采用单层石墨烯粉体,加入异丙醇分散液,反复浸涂至光子晶体光纤包层表面形成石墨烯涂层,并沉积铜纳米颗粒,使传感器对硫化氢气体具有高的响应度.实验结果表明,在硫化氢气体浓度为0~60ppm范围内,随着被测气体浓度不断增大,其输出光谱呈现明显蓝移,传感器灵敏度为0.042 03nm/ppm,且线性度良好.该传感器成本低、灵敏度高、结构简单,适用于低浓度硫化氢气体的在线监测.
[Abstract]:A hydrogen sulfide gas sensor based on copper-deposited graphene coated photonic crystal fiber Mach-Zende interference is proposed. By tapering 45mm photonic crystal fiber with single-mode fiber, the collapsing layer is formed when the air hole of photonic crystal fiber is fused, and the cladding mode is better excited, and the interferometer based on Mach Zende structure is formed. Single layer graphene powder was added with isopropanol dispersion and repeatedly dipped onto photonic crystal fiber cladding to form graphene coating and copper nanoparticles were deposited. The sensor has high responsiveness to hydrogen sulfide gas. The experimental results show that when the concentration of hydrogen sulfide gas is 0~60ppm, with the increasing of the gas concentration, the output spectrum of the sensor shows an obvious blue shift. The sensitivity of the sensor is 0.042 nm / ppm, and the linearity is good. The sensor has the advantages of low cost, high sensitivity and simple structure. It is suitable for on-line monitoring of low concentration hydrogen sulfide gas.
【作者单位】： 重庆理工大学理学院物理与能源系;广州特种承压设备检测研究院;现代光电检测技术与仪器重庆市重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(No.51574054) 重庆市高校创新团队项目(No.CXTDX201601030) 重庆市和重庆理工大学研究生创新项目(Nos.CYS16215,YCX2016213)资助~~
【分类号】：TN253;TP212
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，本文编号：2019061
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