[发明专利]一种基于WO3

权利要求书

1.一种基于WO₃的Sagnac干涉型光纤氢气传感器，由宽带光源(1)，光谱仪(2)，单模光纤(3)，光纤耦合器(4)，FC光纤连接器(5)，气室(6)，无芯光纤(7)，氢气流量控制器(8)，空气流量控制器(9)，氢气发生器(10)，空气泵(11)，掺催化剂的WO₃/SiO₂混合膜(12)，PDMS(13)，由飞秒激光刻写倾斜角为1.5°的光纤波导(14)组成；其特征在于：宽带光源(1)发出的光通过单模光纤(3)进入光纤耦合器(4)，后被分成顺时针和逆时针方向的两列光波分别经FC光纤连接器(5)传播，通过涂附掺催化剂的WO₃/SiO₂混合膜(12)包裹的带有由飞秒激光刻写倾斜角为1.5°的光纤波导(14)的无芯光纤(7)，传输一周后，两列光波在光纤耦合器(4)透射端处汇合并发生干涉；连接气室(6)的氢气流量控制器(8)和空气流量控制器(9)分别连接氢气发生器(10)和空气泵(11)，氢气浓度发生变化时，PDMS(13)利用热膨胀性质改变无芯光纤(7)表面折射率，计算产生的光程差，测得氢气浓度及其变化量。

2.根据权利要求1所述的基于WO₃的Sagnac干涉型光纤氢气传感器，其特征在于，利用黏附在所述PDMS外的WO₃/SiO₂粉末与氢气发生氧化还原反应，改变涂附掺催化剂的WO₃/SiO₂混合膜包裹的带有由飞秒激光刻写倾斜角为1.5°的光纤波导的无芯光纤表面折射率，检测氢气浓度及其变化量，化学方程式如下：

当没有氢时，W0_3-x可以在空气中氧化成WO₃，当WO₃与氢反应时，其光吸收和折射率都会发生变化。