具有消逝場結構的光纖氫氣傳感器的制備與研究.pdf

1、具有消逝場結構的光纖氫氣傳感器是一款工藝要求非常高，靈敏度高，穩(wěn)定性強，可以進行復用的新穎的光學氫氣傳感器。對它的研究是一個多學科高度交叉的研究領域。其中涉及了氫敏感膜的研究及其生長工藝、光在光波導的傳輸模式分析、光學表面等離子共振技術、氫氣傳感器的檢測技術等。如何實現各種相關技術的整體集成、降低漸逝場型光纖氫傳感器的制造成本、提高氫敏傳感器的可靠性、重復性和靈敏度等是目前具有消逝場結構的光纖氫氣傳感技術走向產業(yè)化所面臨的主要問題。

2、 本論文針對具有消逝場結構的光纖氫氣傳感器存在的問題，開展了以下一些相關的技術性研究：鈀的氫敏感原理、表面等離子共振原理、腐蝕型光纖的制作、薄膜的生長、傳感頭的封裝和傳感系統的實驗及結果分析。 本論文的具體工作如下： 1、研究了光纖氫氣傳感器的分類及每種傳感器的原理，設計了具有消逝場結構的光纖氫氣傳感器。 2、研究了本系統相關的各種理論，包括光學表面等離子共振技術、漸逝場傳感技術及光在光波導的傳輸模式分析等，

3、并通過數值模擬分析了系統的最佳參數。 3、對傳感器腐蝕時所需要的各種相關工具進行了制作，對腐蝕液進行了配置，并設計出了一套合理的腐蝕流程，并通過實驗揭示了光纖腐蝕的規(guī)律性。 4、設計了一套可靠的氫氣濃度測試系統，通過系統，對傳感器的響應時間、功率逆向等各項性能進行了測試、分析和研究。 本文重點介紹了工作原理和制作工藝。并對腐蝕時間是50分鐘、鍍膜厚度為50nm的光纖傳感器進行了實際測試，得出了氫氣濃度從0％增大到