[发明专利]基于硒化钨薄膜沟道结构的光纤法珀超敏气体传感器

摘要

本发明属于传感领域，具体涉及基于硒化钨薄膜沟道结构的光纤法珀超敏气体传感器。本发明采用成熟稳定的传感原理，结合光学、超材料学科和微纳加工的先进工艺，在单模光纤端面集成硒化钨‑金电导结构，依靠硒化钨的物理吸附与电可调特性，通过调制硒化钨所加电压实现气体分子的吸附与释放。兼顾了传感器的响应速度和灵敏度，同时该器件尺寸微小，热稳定性良好，传感功耗较小：该传感器的响应时间仅为电化学气体传感器的千分之一，灵敏度可达传统光学气体传感器的1000倍以上，传感功耗低至100纳瓦。该传感器可直接集成于全光系统，实现全光网络的高速信息传感。

主权项

1.基于硒化钨薄膜沟道结构的光纤法珀超敏气体传感器，包括镀膜单模光纤、硒化钨‑单模光纤和石英毛细管，其特征在于：所述镀膜单模光纤有两根，为单模光纤一端镀介质薄膜，在1550纳米波段大于95％反射率的单模光纤；所述硒化钨‑单模光纤，为一端镀有金膜的单模光纤，以≥10微米的沟道宽度贯通去除单模光纤纤芯部分的金膜，使得金膜分为两段，然后插入到硒化钨薄膜上，最终使硒化钨薄膜贴附到单模光纤端面后，与两段金膜形成硒化钨‑金电导结构；以硒化钨‑单模光纤居中，镀膜单模光纤位于两端，镀膜端面向中的方式，插入石英毛细管中，石英毛细管既作为法珀腔准直、封装结构，又作为气体微流通道；其中硒化钨‑单模光纤的镀膜端与对应的介质薄膜‑单模光纤镀膜端不接触，构成一个1～3毫米的空气隙，该空气隙部分的石英毛细管设有空气孔，空气隙结构作为气体分子的微流通道，两镀膜单模光纤构成法珀微腔；硒化钨‑单模光纤和两根介质薄膜‑单模光纤间的光路准直。