[发明专利]基于覆膜薄芯光纤的硫化氢传感器的制作方法及其传感器和硫化氢气体浓度的检测方法

摘要

本发明公开了一种基于覆膜薄芯光纤的硫化氢传感器的制作方法，在两根薄芯光纤上进行覆膜后，再熔接在单模光纤的两端，然后在两个薄芯光纤的另一端各熔接一根单模光纤制得传感器。利用此传感器对硫化氢气体浓度进行检测的时候，最外侧的一根单模光纤接入法拉第旋光镜，最外侧的另一根单模光纤接入光纤环形器，光纤环形器的输入端接入光源，光纤环形器的输出端接入光谱分析仪。通过对获得的光谱图进行分析进而获得硫化氢气体浓度信息。本发明中的传感器结构简单，工作稳定，检测效果好，响应时间快，精度和可靠性高，还具有体积小、重量轻的优点，另外传感器制作容易，成本低廉。

主权项

1.一种基于覆膜薄芯光纤的硫化氢传感器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将浓度为0.5～2mg/ml的氧化石墨烯分散液与无水乙醇按照(1:1)～(1:4)的质量比进行混合，并在0～5℃的温度下进行超声振荡，在振荡过程中向内持续加入质量分数为20～40％的氨水直至混合液PH值为8～12，然后将浓度为98～100％的乙二胺按照(1:1)～(1:8)的质量比加入到上述混合液中，在60～90℃的水浴中搅拌得到生成物溶液Ⅰ，对其抽滤后得到生成物Ⅰ，用去离子水和乙醇进行洗涤后，在50～80℃的真空环境中干燥直至恒重，取出后研磨成粉末状，按照(1:1)～(500:2000)的质量比加入到浓度为98～100％的N‑N二甲基甲酰胺溶液中，进行超声振荡使其分散均匀，接着按照(2:1)～(1:1)的质量比向内加入硼氢化钠，在60～90℃的水浴中搅拌得到生成物溶液Ⅱ，抽滤洗涤后，在60～90℃的环境中干燥直至恒重得到生成物Ⅱ；(2)获取两根薄芯光纤，对薄芯光纤清洗处理后进行表面羟基化处理，并在氮气的气氛下干燥至恒重；(3)将步骤(1)中得到的生成物Ⅱ按照(1:1)～(500:2000)的质量比加入到无水乙醇并使其分散均匀得到分散液，然后将步骤(2)得到的薄芯光纤浸入到分散液中，提出并在50～90℃的环境中真空干燥至恒重，使光纤表面形成厚度为400～600nm膜层；(4)将步骤(3)得到的覆膜薄芯光纤的两端进行切平处理，再获取三根单模光纤，将两根覆膜薄芯光纤分别熔接在其中一根单模光纤的两端，其余两根单模光纤分别熔接在两根覆膜薄芯光纤的另一端，单模光纤端面中心与覆膜薄芯光纤端面中心相对应，进而制得传感器。