[发明专利]一种纤维集成氢气传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于：包括依次相连的光源、单模光纤、光环行器、双芯光纤、氢气敏感膜、反射膜、光谱分析仪。所述的氢气敏感膜覆盖在由双芯光纤抛磨成的D型光纤上，通过在单模光纤与双芯光纤焊点处熔融拉锥并在端面制作反射膜构成干涉仪。当氢气敏感膜吸收氢气后，体积发生剧烈膨胀，产生轴向应变，由于氢气敏感膜覆盖在抛磨区域，因此双芯光纤发生弯曲，两纤芯产生光程差使干涉谱发生漂移。

2.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于所述的氢气敏感膜可以为单层金属膜也可以为多层复合膜。

3.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于所述的氢气敏感膜具有吸收氢气体积膨胀的特性。

4.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于所述的氢气敏感膜可以使用溅射镀膜的方式制作，也可以使用粘贴的方式。

5.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于所述的D型光纤由两个纤芯构成，可以是对称型的双芯光纤，也可以是非对称型的双芯光纤。

6.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于所述的D型光纤是通过侧面抛磨的方式制成，剩余的包层厚度大于5微米。

7.根据权利要求1所述的一种纤维集成氢气传感器及其制作方法，其特征在于所述方法包括：D型光纤通过使用光纤侧抛装置抛磨的方式制成，将双芯光纤放置在侧抛轮的下方，通过显微镜调整光纤方向，使侧抛轮与两个纤芯所在的平面互相垂直，一个纤芯靠近侧抛轮，另一个纤芯远离侧抛轮，在抛磨时通过显微镜实时观测剩余包层厚度，在抛磨至所需深度时停止机器。在侧抛完成的D型光纤上制作氢气敏感膜，使用溅射镀膜的方式在侧抛区域制作氢气敏感膜。随后利用熔接机将双芯光纤的一端与单模光纤焊接，并利用熔融拉锥装置在焊接处进行拉锥，在另一端通过监测装置对两个纤芯的分光比进行实时测量，当两个纤芯的分光比为1:1时停止拉锥，之后在端面镀上金属反射膜。最后依次将光源及光谱分析仪与光环行器相连。