[发明专利]光纤微加热器及制备方法

权利要求书

1.一种光纤微加热器，用于实现热量的快速传递，其特征在于，包括：

光纤，具有出光端面，用于接收并传导光信号至所述出光端面；

金属电极，覆盖于所述光纤设有出光端面的端部；

石墨烯层，覆盖于所述覆盖有金属电极的光纤的出光端面上；

所述光纤微加热器通过获取所述石墨烯层在不同加载电流下拉曼谱的移动距离来获取所述石墨烯层升高的温度、并根据所述升高的温度获取所述光纤微加热器出光端面的温度；

所述升高的温度的计算公式为：

ω＝ω₀+χT；

其中，ω₀代表第一加载电流下石墨烯G峰的位置，χ是温度的一阶系数，ω代表第二加载电流下石墨烯G峰的位置，T表示升高的温度。

2.根据权利要求1所述的光纤微加热器，其特征在于，所述石墨烯层的层数为3～5层。

3.根据权利要求1所述的光纤微加热器，其特征在于，所述金属电极包括金电极、锌电极、银电极中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的光纤微加热器，其特征在于，所述光纤的直径为125μm～140μm。

5.根据权利要求1所述的光纤微加热器，其特征在于，所述金属电极的厚度为20～200nm。

6.一种光纤微加热器的制备方法，其特征在于，包括步骤：

在出光端面切平的光纤上制作一对金属电极；

提供覆有石墨烯的金属基底，并将石墨烯从金属基底上转移至去离子水中形成石墨烯薄膜；

将所述制作有金属电极的光纤的出光端面穿过所述石墨烯薄膜；

将所述穿过石墨烯薄膜的光纤取出并烘干；

其中，所述光纤微加热器通过获取所述石墨烯层在不同加载电流下拉曼谱的移动距离来获取所述石墨烯层升高的温度、并根据所述升高的温度获取所述光纤微加热器出光端面的温度；

所述升高的温度的计算公式为：

ω＝ω₀+χT；

其中，ω₀代表第一加载电流下石墨烯G峰的位置，χ是温度的一阶系数，ω代表第二加载电流下石墨烯G峰的位置，T表示升高的温度。

7.根据权利要求6所述的光纤微加热器的制备方法，其特征在于，所述在出光端面切平的光纤上制作一对金属电极的步骤，包括：

利用切割刀将光纤的出光端面切平；

将所述光纤清洗干净后放置于镀膜仪中镀上金属膜；

利用研磨膜刮擦所述镀上金属膜的光纤侧面使金属膜分成相互隔离的两部分；

将所述光纤的端面上的金属膜沿着侧面刮擦的痕迹挑开，制作成一对金属电极。

8.根据权利要求7所述的光纤微加热器的制备方法，其特征在于，所述金属电极的间距为15～50μm。

9.根据权利要求7所述的光纤微加热器的制备方法，其特征在于，所述将石墨烯从金属基底上转移至去离子水中形成石墨烯薄膜的步骤，包括：

利用湿法转移技术将3～5层石墨烯从铜基底上转移至去离子水中形成石墨烯薄膜。

10.根据权利要求7所述的光纤微加热器的制备方法，其特征在于，所述将所述制作有金属电极的光纤穿过所述石墨烯薄膜的步骤，包括：

将所述制作有金属电极的光纤的出光端面朝下放置，并固定在高度平移台上，调节所述高度平移台，使所述制作有金属电极的光纤的出光端面穿过所述石墨烯薄膜。