[发明专利]一种氧化铝间隔金纳米层光纤传感器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：包括光纤，在光纤的长度方向上，设置D形光纤段和圆形光纤段，圆形光纤段的横截面为圆形，D形光纤段的横截面为D形的结构，D形光纤段相比于圆形光纤段形成向内的凹型缺口，D形光纤段具有弧形外表面和水平外表面，弧形外表面与圆形光纤段的外表面边缘对接，水平外表面为光纤凹型缺口的底面；

D形光纤段靠近水平外表面的一端覆盖双曲超材料镀膜，双曲超材料镀膜为若干复合层沿着光纤径向叠合的结构，复合层由金膜和氧化铝膜组成，每个复合层中氧化铝膜位于靠近水平外表面的一端。

2.如权利要求1所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：光纤上设置一个D形光纤段，D形光纤段的长度为1-3cm；优选为2cm。

3.如权利要求1所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：D形光纤段的凹型缺口的深度为35-60μm。

4.如权利要求1所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：D形光纤段的复合层的数量为3-7个。

5.如权利要求1所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：D形光纤段的复合层的金膜的厚度为7-10nm，氧化铝膜的厚度为4-6nm；优选的，金膜的厚度为8nm，氧化铝膜的厚度为5nm。

6.如权利要求1所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：光纤还包括包层，包层包覆在光纤的外层，位于D形光纤段双曲超材料镀膜的外表面；优选的，包层的直径为120-130μm，进一步优选为125μm。

7.如权利要求1所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器，其特征在于：光纤还包括芯层，芯层位于光纤的内部，位于D形光纤段双曲超材料镀膜的内侧，芯层的直径为40-60μm；优选芯层的直径为50-62.5μm。

8.如权利要求1-7任一所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器的制备方法，其特征在于：所述方法为：将光纤的芯层的D形光纤段的水平外表面采用真空蒸镀法，依次进行镀金膜和铝膜，并且在镀铝膜之后，将光纤置于纯氧环境中进行氧化处理得到氧化铝膜，然后再重复进行镀金膜、镀铝膜、氧化的处理步骤。

9.如权利要求8所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器的制备方法，其特征在于：真空蒸镀金膜的条件为：真空度为4-6×10^-7Pa，电流为70-90A电流，蒸镀的速率为

或，真空蒸镀铝膜的条件为：真空度为4-6×10^-7Pa，电流为80-100A电流，蒸镀的速率为

10.如权利要求1-7任一所述的氧化铝间隔金纳米层光纤传感器在生物、医学、环境监测、食品安检、生命科学中的应用。