The invention discloses a tapered fiber Bragg grating hydrogen sensor based on WO3/Pd composite film, which consists of a fiber Bragg grating demodulator, a computer, a gas flow control valve, a gas chamber, a hydrogen cylinder, a nitrogen cylinder, a WO3/Pd composite film, a fiber coupler, a hydrogen detector, a fiber optic fiber, a reference grating, a tapered fiber Bragg grating, a fiber Bragg grating and a light source; and a tapered fiber Bragg grating is coated with WO3/Pd composite film. \u3002 Five-nmWO3 thin films were sputtered on tapered fiber gratings by radio frequency sputtering, then 5-nmWO3/Pd mixed films were sputtered by co-sputtering technology, and finally 30-nm Pd thin films were sputtered by DC sputtering technology. WO3/Pd composite film has good mechanical properties and improves the performance of fiber Bragg grating hydrogen sensor.
【技术实现步骤摘要】
基于WO3/Pd复合膜的锥型光纤光栅氢气传感器
本专利技术提出了基于WO3/Pd复合膜的锥型光纤光栅氢气传感器，属于光纤传感
技术介绍
金属Pd是理想的氢气敏感材料，对氢气具有很好的选择性和灵敏度。由于金属Pd的特殊，氢气分子能够在钯表面形成氢原子，并进入到钯的原子间隙中。当氢气的浓度达到一定值，氢原子与Pd能够形成稳定的结构；当氢气浓度降低的时候,氢原子能够从Pd中扩散出来，Pd能够恢复到原来的状态。Pd能够吸收是自身体积900倍的氢气，并且能够发生体积膨胀,因此金属Pd是理想的氢气敏感材料。采用溶胶凝胶法将WO3沉积在光纤光栅，H2PtCl6作为催化剂,在不同浓度氢气下光纤光栅的波长具有很大的变化。锥型光纤光栅的弯曲灵敏度比普通光纤光栅的高80倍。将光纤光栅侧边抛磨能起到对外界折射率敏感的作用。相对于通过化学腐蚀减小光纤光栅直径，侧边抛磨技术不仅能保持光纤光栅的机械性能，并且抛磨所形成平面更利于薄膜的定向生长，进而能形成较好性能的薄膜。文献报道了在锥型光纤光栅溅射Pd膜进行氢气进行测试，但是纯Pd薄膜与光纤主要成分SiO2的物理性质存在较大差异，导致...
【技术保护点】
1.基于WO3/Pd复合膜的锥型光纤光栅氢气传感器，由光纤光栅解调仪(1)，计算机(2)，气体流量控制阀(3)，气室(4)，光纤耦合器(5)，氢气瓶(6)，氮气瓶(7)，WO3/Pd复合膜(8)，光纤(9)，参考光栅(10)，锥型光纤光栅(11)，光纤光栅(12)，光源(13)组成；其特征在于：计算机(2)与光纤光栅解调仪(1)右端连接，光纤光栅解调仪(1)左端与光纤耦合器(5)右端连接，光纤耦合器(5)左端与光纤(9)右端连接，光纤(9)左端与参考光栅(10)右端连接，参考光栅(10)的中心波长为1550nm，参考光栅(10)左端与锥型光纤光栅(11)右端连接，锥型光纤光...
【技术特征摘要】
1.基于WO3/Pd复合膜的锥型光纤光栅氢气传感器，由光纤光栅解调仪(1)，计算机(2)，气体流量控制阀(3)，气室(4)，光纤耦合器(5)，氢气瓶(6)，氮气瓶(7)，WO3/Pd复合膜(8)，光纤(9)，参考光栅(10)，锥型光纤光栅(11)，光纤光栅(12)，光源(13)组成；其特征在于：计算机(2)与光纤光栅解调仪(1)右端连接，光纤光栅解调仪(1)左端与光纤耦合器(5)右端连接，光纤耦合器(5)左端与光纤(9)右端连接，光纤(9)左端与参考光栅(10)右端连接，参考光栅(10)的中心波长为1550nm，参考光栅(10)左端与...
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