[发明专利]一种气体传感器及仿真方法

权利要求书

1.一种气体传感器，其特征在于：

包括：至少一段光子固体光纤，沿光子固体光纤的轴向均匀的开有多个通孔，在预设个数的通孔孔壁上设有与纤芯基模耦合的金属膜，金属膜远离孔壁的一侧设有气体敏感薄膜。

2.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：

各个通孔沿光子固体光纤的截面圆周方向均匀排布，至少包括依次设置的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，第一通孔和第三通孔内设有甲烷敏感薄膜，第二通孔和第三通孔内设有氢气敏感薄膜。

3.如权利要求2所述的气体传感器，其特征在于：

还包括第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔，第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔、第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔依次设置。

4.如权利要求2所述的气体传感器，其特征在于：

甲烷敏感薄膜的厚度范围为100nm～280nm。

5.如权利要求2所述的气体传感器，其特征在于：

氢气敏感薄膜采用Pd-WO3氢气敏感薄膜，采用溶胶-凝胶法设置在光子固体光纤的通孔内。

6.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：

由两段光子固定光纤拼接而成，且两段光子固定光纤的通孔正对设置。

7.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：

金属膜为金薄膜，采用化学气相沉积的方式进行金薄膜的镀膜。

8.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：

各个通孔的直径范围为1μm～5μm。

9.如权利要求1所述的气体传感器，其特征在于：

金属膜的厚度范围为0.56nm～0.8nm。

10.一种权利要求1-9任一项所述的气体传感器的仿真方法，其特征在于：包括以下过程：

根据气体传感器的参量数据构建有限元模型；

在获取的有限元模型的基础上设置完美匹配层，计算纤芯模式的限制损耗；

添加空气孔，在孔内加入金属层、甲烷敏感层、氢气敏感层；

设置气体浓度环境，检测气体浓度变化与损耗峰峰值移动的拟合度。