一种基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置及方法，包括：用于发出光源的超连续谱光源，其出射光的光路上依次连接有传感单元和光纤光谱仪，所述超连续谱光源上连接有控制电脑；其中，所述传感单元包括微纳光纤长周期光栅和包裹在微纳光纤长周期光栅表面的用于吸附有机污染物的溶胶‑凝胶膜层。利用光在传感单元中传输，会形成调制，形成波谷，当镀有溶胶‑凝胶敏感膜层的微纳光纤长周期光栅吸附有机污染物后，其表面折射率发生改变，同时影响表面倏逝波的传输特性，导致谐振波长发生变化，最后利用光纤光谱仪对这种偏移进行监测并反推空间中有机污染物浓度的变化，最终实现对有机污染物浓度的在线监测。

An on-line monitoring device and method of organic pollutants based on micro nano fiber long period grating

【技术实现步骤摘要】
一种基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置及方法
本专利技术属于传感器
，具体涉及一种基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置及方法。
技术介绍
随着科研领域对极端环境的需求，高功率激光在越来越多的领域应用，例如激光加工、聚变能源等。在激光器设计或者建造过程中，必须大量使用润滑脂、密封圈、润滑脂、密封圈等高分子材料。在激光器运行过程中，一方面这些密封材料在真空环境或者普通环境中慢慢挥发，另一方面在激光杂散光的作用下加剧高分子材料的挥发。挥发后的高分子材料在光学元件表面沉积，在激光作用下附着在光学元件表面的有机污染物吸收激光能量激发等离子体，而等离子体进一步吸收激光能量，产生冲击波和热效应对光学元件造成损伤，严重影响激光装置的负载能力和稳定性。因此污染物的在线监测对高功率激光的运行稳定性及经济性具有非常重要的意义。因此，利弗莫尔实验室建立了“洁净控制协议(CleaningControlProtocol,CCP)”,对核心光学元件、光机元件、机械元件及周围环境进行了严格规定，以保证激光装置在安装、维护及运行过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置，其特征在于，包括：/n用于发出光源的超连续谱光源，其出射光的光路上依次连接有传感单元和光纤光谱仪，所述超连续谱光源上连接有控制电脑；/n其中，所述传感单元包括微纳光纤长周期光栅和包裹在微纳光纤长周期光栅表面的用于吸附有机污染物的溶胶-凝胶膜层，所述微纳光纤长周期光栅的输入端连接超连续谱光源，其输出端连接光纤光谱仪。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置，其特征在于，包括：
用于发出光源的超连续谱光源，其出射光的光路上依次连接有传感单元和光纤光谱仪，所述超连续谱光源上连接有控制电脑；
其中，所述传感单元包括微纳光纤长周期光栅和包裹在微纳光纤长周期光栅表面的用于吸附有机污染物的溶胶-凝胶膜层，所述微纳光纤长周期光栅的输入端连接超连续谱光源，其输出端连接光纤光谱仪。


2.如权利要求1所述的基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置，其特征在于，所述微纳光纤长周期光栅的直径约为12um。


3.如权利要求2所述的基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置，其特征在于，所述微纳光纤长周期光栅的制备方法为：采用CO2激光器对微纳光纤进行刻蚀，在微纳光纤上形成长周期光栅；其中，所述CO2激光器的频率为1kHz、刻蚀的周期为600um、刻蚀宽度为50um、刻蚀深度为2um和刻蚀总长度为32个刻蚀周期。


4.如权利要求1所述的基于微纳光纤长周期光栅的有机污染物在线监测装置，其特征在于，所述溶胶-凝胶膜层采用提拉镀膜法附着在微纳光纤长周期光栅的表面。


5.如权利要求4所述的基于微纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国瑞，蒋一岚，刘青安，张传超，苗心向，王海军，吕海兵，牛龙飞，刘昊，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川;51