[发明专利]一种耦合型高灵敏电场传感器

说明书

本发明提供了一种耦合型高灵敏电场传感器，包括：基底层、加热层、贵金属薄膜层、有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部、第一光纤、第二光纤，加热层置于基底层上，贵金属薄膜层置于加热层上，有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部置于贵金属薄膜层上，第一施力部和第二施力部分别固定连接有机共轭聚合物材料部的两端，第一光纤的一端和第二光纤的一端置于有机共轭聚合物材料部内。本发明能够实现更高灵敏度的电场探测。

技术领域

本发明涉及电场传感领域，具体涉及一种耦合型高灵敏电场传感器。

背景技术

电场的测量不仅对导弹、航空器、火箭发射等军工意义重大，而且对城市环境污染、炼油厂、超净实验室、储油站等民用地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的灵敏度低，探索基于新原理的电场探测技术对提高电场测量的灵敏度具有重要意义。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种耦合型高灵敏电场传感器，包括：基底层、加热层、贵金属薄膜层、有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部、第一光纤、第二光纤，加热层置于基底层上，贵金属薄膜层置于加热层上，有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部置于贵金属薄膜层上，第一施力部和第二施力部分别固定连接有机共轭聚合物材料部的两端，第一光纤的一端和第二光纤的一端置于有机共轭聚合物材料部内。

更进一步地，有机共轭聚合物材料部的材料为聚3-己基噻吩。

更进一步地，还包括隔离部，隔离部置于有机共轭聚合物材料部内第一光纤和第二光纤之间。

更进一步地，隔离部的材料为金或银。

更进一步地，隔离部置于有机共轭聚合物材料部的上部。

更进一步地，第一光纤和第二光纤与贵金属薄膜层的距离小于200纳米。

更进一步地，第一光纤和第二光纤的方向为贵金属薄膜层的法线方向。

更进一步地，第一施力部和第二施力部为绝缘材料。

更进一步地，绝缘材料为二氧化硅或玻璃。

更进一步地，贵金属薄膜层的材料为金或银。

本发明的有益效果：本发明提供了一种耦合型高灵敏电场传感器，包括：基底层、加热层、贵金属薄膜层、有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部、第一光纤、第二光纤，加热层置于基底层上，贵金属薄膜层置于加热层上，有机共轭聚合物材料部、第一施力部、第二施力部置于贵金属薄膜层上，第一施力部和第二施力部分别固定连接有机共轭聚合物材料部的两端，第一光纤的一端和第二光纤的一端置于有机共轭聚合物材料部内。应用时，首先在无电场的空间，在第一施力部和第二施力部之间施加固定的压力，外部激光耦合进入第一光纤，通过外部光电探测装置探测从第二光纤出射的激光，确定第一光纤和第二光纤之间的耦合特性，此时加热层为常温；然后，将本发明置于待测电场的空间内，同时应用加热层加热贵金属薄膜层和有机共轭聚合物材料部，加热持续一段时间后，冷却贵金属薄膜层和有机共轭聚合物材料部，保持第一施力部和第二施力部之间的压力不变，重新测量第一光纤和第二光纤之间的耦合特性，根据前后耦合特性的变化，确定待测静电场。在此过程中，待测静电场改变了有机共轭聚合物材料部分子链的方向，不仅改变了第一光纤和第二光纤之间的介电环境，而且通过第一施力部和第二施力部改变了第一光纤和第二光纤之间的距离。因此，能够更多地改变第一光纤和第二光纤之间的耦合特性，从而实现更高灵敏度的电场探测。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种耦合型高灵敏电场传感器的示意图。

图2是又一种耦合型高灵敏电场传感器的示意图。

图3是再一种耦合型高灵敏电场传感器的示意图。