一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，包括：宽带光源、环形器、基于法布里珀罗干涉的传感单元、光谱仪和气室；宽带光源产生的一束入射光通过环形器后进入传感单元，存储在气室内不同浓度的氢气进入传感单元后改变由多光束反射光干涉形成的反射谱的波长，并将反射谱发送至光谱仪，以使光谱仪根据单峰追踪法检测反射光谱中波峰或波谷的波长漂移量，根据波长漂移量解调出氢气的体积分数。本发明专利技术基于法布里珀罗干涉原理实现外界环境信息的检测，灵敏度高，有着广阔的应用前景，在光纤传感方面有巨大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器
本专利技术涉及氢气浓度检测
，特别是涉及一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器。
技术介绍
氢气作为重要的化工原料和清洁能源，它的应用非常广泛，然而氢气的分子量非常小，渗透性强，在生产、储存、运输和操作过程中容易发生泄露，且本身无色无味，不易被察觉。当空气中氢气的体积分数在4.0％-74.42％范围内时，即可发生爆炸，引发严重事故，所以对氢气的含量进行监测具有十分重要的意义。根据不同的构造原理，目前氢气传感器主要可分为电化学型氢气传感器、半导体型氢气传感器、光学型氢气传感器三类。例如Wang等人提出了一种新的带有Pt-WO3涂层的光纤尖端FPI传感器用于氢检测。该传感器由一层Pt-WO3和光纤FPI组成。通过将传统的SMF插入到部分聚合物填充的玻璃毛细管中，SMF和聚合物表面之间形成空气F-P腔，来自光纤端面的反射光与来自聚合物表面的反射光发生干涉。在实验中，当氢气浓度从0到20916ppm变化时，氢传感器灵敏度估计大约1pm/ppm。该传感器具有浓度检测低(低于4％)、灵敏度超高、重复性好、体积小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述氢气传感器包括：/n宽带光源、环形器、基于法布里珀罗干涉的传感单元、光谱仪和气室；/n所述宽带光源、所述传感单元、所述光谱仪均与所述环形器连接，所述传感单元设置在所述气室内；/n所述宽带光源产生的一束入射光通过所述环形器后进入所述传感单元，存储在所述气室内不同浓度的氢气进入所述传感单元后改变由多光束反射光干涉形成的反射谱的波长，并将所述反射谱发送至所述光谱仪，以使所述光谱仪根据单峰追踪法检测反射光谱中波峰或波谷的波长漂移量，根据波长漂移量解调出氢气的体积分数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述氢气传感器包括：
宽带光源、环形器、基于法布里珀罗干涉的传感单元、光谱仪和气室；
所述宽带光源、所述传感单元、所述光谱仪均与所述环形器连接，所述传感单元设置在所述气室内；
所述宽带光源产生的一束入射光通过所述环形器后进入所述传感单元，存储在所述气室内不同浓度的氢气进入所述传感单元后改变由多光束反射光干涉形成的反射谱的波长，并将所述反射谱发送至所述光谱仪，以使所述光谱仪根据单峰追踪法检测反射光谱中波峰或波谷的波长漂移量，根据波长漂移量解调出氢气的体积分数。


2.根据权利要求1所述的基于法布里珀罗干涉的氢气传感器，其特征在于，所述传感单元包括：
带有包层的入射单模光纤、带有包层的反射单模光纤和双包层空芯石英管；
所述双包层空芯石英管包括内包层和带有多个小孔的外包层，外包层设置在所述内包层的外侧；带有包层的所述入射单模光纤和带有包层的所述反射单模光纤分别插入所述双包层空芯石英管的内包层两端，所述入射单模光纤的包层端面与所述反射单模光纤的包层端面之间构成法布里珀罗腔；所述法布里珀罗腔中存储异丙醇溶液，所述双包层空芯石英管的外包层中填充Pt-WO3粉末；所述入射单模...

【专利技术属性】
技术研发人员：金娃，张林克，张祥，徐铭，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13