[发明专利]一种基于石墨烯薄膜修饰双锥形微纳光纤耦合器的温度传感器有效
申请号: | 201910741229.3 | 申请日: | 2019-08-12 |
公开(公告)号: | CN110501091B | 公开(公告)日: | 2021-01-05 |
发明(设计)人: | 丁铭;郑少伟;王波涛;尹贻恒;牛燕雄 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01K11/32 | 分类号: | G01K11/32;G02B6/255 |
代理公司: | 北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 | 代理人: | 吴小灿 |
地址: | 100191*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明公开了一种基于石墨烯薄膜修饰双锥形微纳光纤耦合器的温度传感器,包括超连续宽带光源、石墨烯修饰的微纳光纤耦合器传感单元和光谱分析仪,石墨烯修饰的微纳光纤耦合器传感单元通过连接光纤分别连接超连续宽带光源和光谱分析仪;采用电加热高温熔融拉锥法制备双锥形2×2微纳光纤耦合器,通过薄膜湿法转移法在耦合器的中心腰椎均匀区镀覆石墨烯薄膜,利用石墨烯薄膜的高热光系数和高热导率提高了耦合器模间干涉有效折射率对外界环境温度的敏感性,实现了较高的温度测量灵敏度。同时,所涉及的传感器在实验中表现出优良的线性度、重复性和稳定性,具有结构紧凑、制作简单、价格低廉、易于与其它光纤系统集成的优势。 | ||
搜索关键词: | 一种 基于 石墨 薄膜 修饰 锥形 光纤 耦合器 温度传感器 | ||
【主权项】:
1.一种基于石墨烯薄膜修饰双锥形微纳光纤耦合器的温度传感器,其特征在于,包括超连续宽带光源(1)、石墨烯薄膜修饰的双锥形微纳光纤耦合器传感单元(2)、光谱分析仪(4)和两段连接光纤(5)、(6);所述石墨烯薄膜修饰的双锥形微纳光纤耦合器传感单元具有中部直径不变的均匀腰区(12)以及两端对称的直径呈指数变化的第一过渡锥区(11)和第二过渡锥区(13),所述腰椎均匀区(12)镀覆有单层石墨烯薄膜(14);所述第一过渡锥区(11)具有两个输入端口(7)、(8),所述第二过渡锥区(13)具有两个输出端口(9)、(10),所述输入端口(7)和输出端口(9)通过连接光纤(5)、(6)分别连接超连续宽带光源(1)和光谱分析仪(4),所述超连续宽带光源发出的光进入石墨烯薄膜修饰的双锥形微纳光纤耦合器传感单元后,在腰椎区域发生模间干涉效应,当外界环境温度变化时,通过光谱分析仪输出的干涉光谱的波长漂移实现温度测量。/n
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