編號：CPJS06914
篇名：基于納米銅/石墨烯包覆光子晶體光纖的硫化氫氣體傳感性能研究
作者：黃國家 彭志清 楊曉占 馮文林
關鍵詞： 馬赫-曾德干涉 銅/石墨烯復合膜 光子晶體光纖 粗錐 硫化氫
機構： 廣州特種承壓設備檢測研究院 重慶理工大學理學院物理與能源系 綠色能源材料技術與系統(tǒng)重慶市重點實驗室
摘要： 提出一種基于納米銅/石墨烯包覆光子晶體光纖的硫化氫傳感方法.將兩根單模光纖分別與實心光子晶體光纖進行粗錐熔接,形成馬赫-曾德干涉結構.先在光子晶體光纖表面包覆石墨烯薄膜,再在石墨烯薄膜的表面沉積納米銅形成復合敏感薄.當復合敏感薄膜吸附硫化氫氣體時,其自身折射率發(fā)生改變,導致光子晶體光纖中纖芯與包層的光程差發(fā)生變化,干涉波谷發(fā)生偏移.建立氣體濃度與波長偏移關系,實現(xiàn)硫化氫的低濃度檢測.研究表明:該傳感器的靈敏度為8.5pm/ppm,檢測限為3.85ppm,在硫化氫濃度為0~80ppm范圍內呈現(xiàn)良好的線性和選擇性,其輸出光譜呈現(xiàn)藍移,響應時間和恢復時間分別約為92s和119s.該傳感器成本低、結構簡單、制作容易,有望應用于硫化氫氣體的探測.
