[发明专利]一种微光纤光栅PH3浓度传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种微光纤光栅PH₃浓度传感器，其特征在于，包括敏感涂层（1），传导光纤（2）和微光纤光栅（3）；所述敏感涂层（1）包含TiO2层（11）和BN层（12），所述敏感涂层（1）均匀涂敷在所述微光纤光栅（3），所述传导光纤由纤芯（21）和包层（22）组成。

2.根据权利要求1所述的一种微光纤光栅PH₃浓度传感器，其特征还在于：所述的BN层（12）为Al掺杂的BN纳米薄膜材料，其中Al掺杂方式为B位掺杂或者N位掺杂中的一种。

3.根据权力要求1所述的一种微光纤光栅PH₃浓度传感器，其特征还在于：所述的微光纤光栅（3）为布拉格光栅，长度为20mm。

4.根据权利要求1所述的一种微光纤光栅PH₃浓度传感器，其特征还在于：所述的微光纤光栅（3）的直径为8μm，TiO2层（11）的厚度为0.25μm，和BN层（12）厚度为1.5μm。

5.一种微光纤光栅PH₃浓度传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：预处理；首先对光纤进行载氢处理，采用强酸将所述的传导光纤包层（22）腐蚀掉，使纤芯（21）完全裸露出来，用二次水冲洗，在真空环境下进行常温干燥，备用；

S2：微光纤光栅（3）制备；采用紫外光曝光法，在裸露的光纤纤芯（21）上制备微光纤光栅（3），备用；

S3：TiO2层（11）沉积；利用物理气相沉积方法在微光纤光栅（3）表面沉积TiO2层（11），沉积时间为90S；

S4：BN层（12）沉积；利用物理气相沉积方法，以BN和Al为靶材，采用双靶材沉积，先进行BN沉积，时间为15S，然后打开Al靶材进行共沉积，时间为300S；

S5：低温退火；将所制备的样品放入真空管式炉进行低温退火，退火温度为85℃，时间为20min。

6.根据权利要求4所述的一种微光纤光栅PH₃浓度传感器的制备方法，其特征还在于：所述的步骤S2中紫外曝光法采用波长为193nm的 ArF准分子激光器，功率为3mJ，频率为200Hz，相位掩模板的周期为1080nm。

7.根据权利要求4所述的一种微光纤光栅PH₃浓度传感器的制备方法，其特征还在于：所述的步骤S3和S4中的物理气相沉积方法为磁控溅射、脉冲激光溅射或者离子束溅射中的一种，磁控溅射条件为真空度1.0×10^-5Pa，工作气体为Ar，气体流量为60sccm，溅射温度为室温，工作气压为1Pa。