一种聚酰亚胺湿度探测光纤头制造技术

本实用新型专利技术涉及湿度探测领域，具体涉及一种聚酰亚胺湿度探测光纤头，包括：光纤、聚酰亚胺部、贵金属颗粒；聚酰亚胺部与光纤的端面固定连接，聚酰亚胺部中设有多个贵金属颗粒。使用时，将本实用新型专利技术置于待测环境中。在光纤头的另一端通过光纤环形器连接光源和光探测器。通过光探测器探测表面等离激元共振波长的移动实现湿度探测。本实用新型专利技术是基于光纤头的，尺寸小，易于测量狭小区域的湿度，在湿度探测领域具有良好的应用前景。领域具有良好的应用前景。领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺湿度探测光纤头


[0001]本技术涉及湿度探测领域，具体涉及一种聚酰亚胺湿度探测光纤头。

技术介绍

[0002]湿度是环境监测的重要指标，在气象、工业生产的各个领域具有明确的标准并且需要严格控制。因为湿度涉及诸多物理或化学过程，湿度逐渐成为人们普遍关注的问题之一。目前，常用的湿度探测器主要是基于电容变化的。电容式湿度探测器的结构是一块平行板电容，上下电极构成上下两块平板，中间的感湿薄膜通过吸收水分子改变介电常数来引起平板电容的电容值变化。由于电极板和湿度敏感材料的设置，传统基于电容或电学原理的湿度探测器尺寸大，不易于探测狭小区域的湿度。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本技术提供了一种聚酰亚胺湿度探测光纤头，包括：光纤、聚酰亚胺部、贵金属颗粒；聚酰亚胺部与光纤的端面固定连接，聚酰亚胺部中设有多个贵金属颗粒。
[0004]更进一步地，光纤为多模光纤或单模光纤。
[0005]更进一步地，贵金属颗粒的材料为金或银。
[0006]更进一步地，贵金属颗粒的形状为球形。
[0007]更进一步地，相邻贵金属颗粒之间的距离小于100纳米。
[0008]更进一步地，贵金属颗粒的尺寸小于100纳米。
[0009]更进一步地，聚酰亚胺部为柱形。
[0010]更进一步地，聚酰亚胺部的高度小于5微米。
[0011]本技术的有益效果：本技术提供了一种聚酰亚胺湿度探测光纤头，包括：光纤、聚酰亚胺部、贵金属颗粒；聚酰亚胺部与光纤的端面固定连接，聚酰亚胺部中设有多个贵金属颗粒。使用时，将本技术置于待测环境中。在光纤头的另一端通过光纤环形器连接光源和光探测器。在湿度环境中，聚酰亚胺部吸湿膨胀，聚酰亚胺部内贵金属颗粒之间的距离，从而改变了贵金属颗粒的表面等离激元共振波长。通过光探测器探测表面等离激元共振波长的移动实现湿度探测。本技术是基于光纤头的，尺寸小，易于测量狭小区域的湿度，在湿度探测领域具有良好的应用前景。另外，本技术是基于贵金属颗粒表面等离激元共振的，贵金属颗粒的表面等离激元共振严重地依赖于贵金属颗粒之间的距离，因此，本技术还具有湿度探测灵敏度高的优点。
[0012]以下将结合附图对本技术做进一步详细说明。
附图说明
[0013]图1是一种聚酰亚胺湿度探测光纤头的示意图。
[0014]图中：1、光纤；2、聚酰亚胺部；3、贵金属颗粒。
具体实施方式
[0015]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0016]实施例1
[0017]本技术提供了一种聚酰亚胺湿度探测光纤头。如图1所示，该聚酰亚胺湿度探测光纤头包括：光纤1、聚酰亚胺部2、贵金属颗粒3。聚酰亚胺部2与光纤1的端面固定连接。聚酰亚胺部2中设有多个贵金属颗粒3。在制备的过程中，加热聚酰亚胺材料，搅拌掺杂进入贵金属颗粒3，形成掺杂有贵金属颗粒3的聚酰亚胺材料，然后，将掺杂有贵金属颗粒3的聚酰亚胺材料设置在光纤1端面上，形成固定连接有聚酰亚胺部2的光纤头。这些制备方法属于常规的实验操作，因此，本技术具有制备简便的优点。在本技术中，光纤1可以为多模光纤，也可以为单模光纤。优选地，光纤1为多模光纤，多模光纤具有较粗的纤芯，增强了光与聚酰亚胺部2作用的面积。贵金属颗粒3的材料为金或银，优选地，贵金属颗粒3的材料为金，这是因为金颗粒制备简单。贵金属颗粒3的形状为球形或方形。在聚酰亚胺部2中掺杂进入贵金属颗粒3后，贵金属颗粒3之间的距离小于100纳米。也就是说，需要掺杂较多的贵金属颗粒3，从而使得贵金属颗粒3之间的距离较小。本技术中，将贵金属颗粒3之间的距离设置为小于100纳米，为了增强贵金属颗粒3之间的相互作用。当聚酰亚胺部2膨胀时，贵金属颗粒3之间的距离增加，明显地造成表面等离激元共振峰移动，从而增强湿度探测的灵敏度。贵金属颗粒3的尺寸小于100纳米，更进一步地，贵金属颗粒3的尺寸小于60纳米、大于20纳米，使得贵金属颗粒3的表面等离激元共振峰处于可见光范围，便于探测。
[0018]使用时，将本技术置于待测环境中。在光纤头的另一端通过光纤环形器连接光源和光探测器。在湿度环境中，聚酰亚胺部2吸湿膨胀，聚酰亚胺部2内贵金属颗粒3之间的距离，从而改变了贵金属颗粒3的表面等离激元共振波长。通过光探测器探测贵金属颗粒3表面等离激元共振波长的移动实现湿度探测。本技术是基于光纤头的，尺寸小，易于测量狭小区域的湿度，在湿度探测领域具有良好的应用前景。另外，本技术是基于贵金属颗粒3表面等离激元共振的，贵金属颗粒3的表面等离激元共振严重地依赖于贵金属颗粒3之间的距离，因此，本技术还具有湿度探测灵敏度高的优点。
[0019]另外，在本技术中，聚酰亚胺材料不仅改变了贵金属颗粒3之间的距离，而且聚酰亚胺材料本身的折射率也发生了改变，也就是说，改变了贵金属颗粒3周围的环境。因此，当聚酰亚胺部2吸湿膨胀时，贵金属颗粒3的表面等离激元共振峰能够发生更多的移动，从而实现更高灵敏度的湿度探测。
[0020]实施例2
[0021]在实施例1的基础上，聚酰亚胺部2为柱形，聚酰亚胺部2的高度小于5微米。聚酰亚胺部2包覆光纤的端面，以使得从纤芯中出射的光与聚酰亚胺部2中的贵金属颗粒3充分作用。另外，由于贵金属颗粒3具有较强的表面等离激元共振效应，较厚的聚酰亚胺部2中的贵金属颗粒也不能都与光纤1端面出射的光产生强作用。因此，本实施例限定聚酰亚胺部2的高度小于5微米。
[0022]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替
换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺湿度探测光纤头，其特征在于，包括：光纤、聚酰亚胺部、贵金属颗粒；所述聚酰亚胺部与所述光纤的端面固定连接，所述聚酰亚胺部中设有多个所述贵金属颗粒。2.如权利要求1所述的聚酰亚胺湿度探测光纤头，其特征在于：所述光纤为多模光纤或单模光纤。3.如权利要求1所述的聚酰亚胺湿度探测光纤头，其特征在于：所述贵金属颗粒的材料为金或银。4.如权利要求1所述的聚酰亚胺湿度探测光纤头，其特征在于：所述贵金属颗粒的形状为球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛艳娜，
申请(专利权)人：陕西咖润特光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：