一种光纤电场探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光纤电场探测装置，包括加热部、纤芯、有机共轭聚合物材料，纤芯置于加热部上，纤芯内设有孔洞，孔洞位于加热部的顶部，有机共轭聚合物材料填充孔洞。本发明专利技术具有电场探测灵敏度高的优点。电场探测灵敏度高的优点。电场探测灵敏度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤电场探测装置


[0001]本专利技术涉及电场探测领域，具体涉及一种光纤电场探测装置。

技术介绍

[0002]电场的测量不仅对导弹、火箭、航空器发射中意义重大，而且对城市环境污染、超净实验室、炼油厂、储油站等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。

技术实现思路

[0003]为解决以上问题，本专利技术提供了一种光纤电场探测装置，包括加热部、纤芯、有机共轭聚合物材料，纤芯置于加热部上，纤芯内设有孔洞，孔洞位于加热部的顶部，有机共轭聚合物材料填充孔洞。
[0004]更进一步地，有机共轭聚合物材料为聚3
‑
己基噻吩。
[0005]更进一步地，纤芯的尺寸小于1微米。
[0006]更进一步地，孔洞贯穿纤芯。
[0007]更进一步地，孔洞为长方形。
[0008]更进一步地，长方形的长边沿纤芯方向。
[0009]更进一步地，长方形相对于纤芯的方向倾斜。
[0010]更进一步地，孔洞的侧壁上设有贵金属材料，有机共轭聚合物材料填充贵金属材料围成的空间。
[0011]更进一步地，贵金属材料为金或银。
[0012]更进一步地，贵金属材料的厚度小于20纳米。
[0013]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种光纤电场探测装置，包括加热部、纤芯、有机共轭聚合物材料，纤芯置于加热部上，纤芯内设有孔洞，孔洞位于加热部的顶部，有机共轭聚合物材料填充孔洞。应用时，首先，在无电场空间，测量纤芯的透射特性，此时加热部为常温；然后，将本专利技术置于待测电场内，同时加热部加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，重新测量纤芯的透射特性，根据前后纤芯透射特性的变化，确定待测电场。在加热过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，从而孔洞内的介电环境，从而改变了纤芯的透射特性。因为在加热时，有机共轭聚合物材料分子链的方向严重地依赖于其所处的电场，并且纤芯的透射特性严重地依赖于孔洞内的介电环境，因此，本专利技术具有电场探测灵敏度高的优点。
[0014]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0015]图1是一种光纤电场探测装置的示意图。
[0016]图2是又一种光纤电场探测装置的示意图。
[0017]图3是再一种光纤电场探测装置的示意图。
[0018]图中：1、加热部；2、纤芯；3、孔洞；4、贵金属材料。
具体实施方式
[0019]为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
[0020]实施例1
[0021]本专利技术提供了一种光纤电场探测装置。如图1所示，该光纤电场探测装置包括加热部1、纤芯2、有机共轭聚合物材料。纤芯2置于加热部1上。加热部1可以通过连接其他高温物体的方法产生高温，也可以通过电阻产生热来产生高温，在此不做具体限制。纤芯2的尺寸小于1微米，也就是说纤芯2的直径小于1微米。纤芯2内设有孔洞3。孔洞3的形状为长方形，长方形的长边方向沿纤芯2方向。另外，孔洞3的形状还可以为圆形，圆形的直径大于纤芯2直径的二分之一，以增强孔洞3对纤芯2透射特性的影响。孔洞3贯穿纤芯2。进一步地，孔洞3位于加热部1的顶部。有机共轭聚合物材料填充孔洞3。也就是说，孔洞3置于加热部1上，这样一来，方便加热部1更好地加热孔洞3中的有机共轭聚合物材料。具体地，有机共轭聚合物材料为聚3
‑
己基噻吩。加热时，聚3
‑
己基噻吩的微观形貌更容易被待测电场调控。
[0022]应用时，首先，在无电场空间，测量纤芯2的透射特性，此时加热部1为常温。具体地，光源发出连续谱激光，连续谱激光被耦合进入纤芯2的一端，在纤芯2的另一端应用光探测器，探测纤芯2的透射光谱，从而确定纤芯2的透射特性；然后，将本专利技术置于待测电场内，同时加热部1加热有机共轭聚合物材料，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料，重新测量纤芯2的透射特性，根据前后纤芯2透射特性的变化，确定待测电场。加热的温度大于130摄氏度，持续的时间大于30分钟，以便于有机共轭聚合物材料的微观结构充分改变。在加热过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，从而孔洞3内的介电环境，从而改变了纤芯2的透射特性。因为在加热时，有机共轭聚合物材料分子链的方向严重地依赖于其所处的电场，并且纤芯2的透射特性严重地依赖于孔洞3内的介电环境，因此，本专利技术具有电场探测灵敏度高的优点。
[0023]实施例2
[0024]在实施例1的基础上，如图2所示，孔洞3为长方形。长方形的长边沿纤芯2方向。孔洞3的侧壁上设有贵金属材料4，有机共轭聚合物材料填充由贵金属材料4围成的空间。贵金属材料4为金或银。也就是说，在孔洞3的壁上贴附贵金属材料4，在贵金属材料4的内部再设置有机共轭聚合物材料。在纤芯2中光的激发下，贵金属材料4能够产生表面等离激元，在贵金属材料4附近产生强电场，当有机共轭聚合物材料分子链的方向改变时，改变了贵金属材料4的表面等离激元共振，从而对纤芯2的透射特性造成更大的改变，从而实现更高灵敏度的电场探测。
[0025]进一步地，贵金属材料4为贵金属薄膜，贵金属薄膜的厚度小于20纳米。这样一来，贵金属薄膜不仅能够产生表面等离激元共振，而且贵金属薄膜具有良好的导热效果，在加热部1加热时，能够更好的将热传递到有机共轭聚合物材料上，从而更好地改变有机共轭聚合物材料分子链方向，从而更多地改变纤芯2的透射特性，从而实现更高灵敏度的电场探
测。
[0026]实施例3
[0027]在实施例2的基础上，如图3所示，长方形相对于纤芯2的方向倾斜。也就是说，长方形的长边不与纤芯2的方向平行。孔洞3将纤芯2中传播的能量聚集在纤芯2内更小的截面尺寸。这样一来，孔洞3中有机共轭聚合物材料分子链方向变化对纤芯2透射特性的改变更大，从而实现更高灵敏度的电场探测。
[0028]更进一步地，贵金属材料4为贵金属颗粒，贵金属颗粒的尺寸小于20纳米。这样一来，有机共轭聚合物材料与贵金属颗粒的接触面积更大，当有机共轭聚合物材料分子链方向变化时，也就是有机共轭聚合物材料的有效折射率变化时，贵金属颗粒的表面等离激元共振改变更多，从而更多地改变纤芯2的透射特性，从而实现更高灵敏度的电场探测。
[0029]以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤电场探测装置，其特征在于，包括加热部、纤芯、有机共轭聚合物材料，所述纤芯置于所述加热部上，所述纤芯内设有孔洞，所述孔洞位于所述加热部的顶部，所述有机共轭聚合物材料填充所述孔洞。2.如权利要求1所述的光纤电场探测装置，其特征在于：所述有机共轭聚合物材料为聚3
‑
己基噻吩。3.如权利要求2所述的光纤电场探测装置，其特征在于：所述纤芯的尺寸小于1微米。4.如权利要求3所述的光纤电场探测装置，其特征在于：所述孔洞贯穿所述纤芯。5.如权利要求4所述的光纤电场探测装置，其特征在于：所述孔洞为...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零一R二九一二，
申请(专利权)人：彭彦莉，
类型：发明
国别省市：