[发明专利]一种基于多芯耦合光纤的氢气传感器

权利要求书

1.一种基于多芯耦合光纤的氢气传感器，其特征在于：本传感器包括传感光学结构和氢气敏感膜；其中，

传感光学结构由依次熔接在一起的第一单模光纤、多芯耦合光纤和第二单模光纤组成；所述的多芯耦合光纤是指纤芯之间的芯间距小到能够使得相邻纤芯之间发生干涉的多芯光纤；

多芯耦合光纤附着在所述的氢气敏感膜上。

2.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于：所述的氢气敏感膜镀在基底上。

3.根据权利要求2所述的氢气传感器，其特征在于：所述的基底由高分子材料制成。

4.根据权利要求2或3所述的氢气传感器，其特征在于：所述的氢气敏感膜为钯或钯合金敏感膜。

5.根据权利要求1所述的氢气传感器，其特征在于：所述的多芯耦合光纤中，纤芯之间的芯间距为100 nm-10 μm。

6.根据权利要求5所述的氢气传感器，其特征在于：所述的多芯耦合光纤通过以下三种方式之一获得：

1）多芯通信光纤经高温熔融拉锥得到；

2）预先设计预制棒，进而通过光纤预制棒拉丝工艺得到；

3）将多个单模光纤熔在一根玻璃管中，进而拉丝得到。

7.一种氢气浓度检测系统，其特征在于：它包括依次连接的宽带光源、权利要求1至6中任意一项所述的氢气传感器、以及光谱仪构成；其中，氢气传感器设置在待测环境中；

宽带光源发出的光信号通过氢气传感器，由于多芯耦合光纤较小的芯间距使得相邻纤芯之间发生干涉，干涉光谱经第二单模光纤引出，由光谱仪检测到；当氢气引起氢气敏感膜的折射率发生改变，光谱仪所得到的干涉光谱发生变化，通过追踪干涉光谱的变化反演氢气浓度的变化。