基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构及系统。本发明专利技术中的甲烷传感结构，是在光纤端面溅射有一层金薄膜层，所述金薄膜层上刻蚀有圆形孔阵列结构，在所述金薄膜层上还旋涂有甲烷气敏膜。超连续激光光源发出的光经过光纤准直器后传输到光纤端面，在介质和金属膜交界面上产生表面等离激元共振；当环境中甲烷气体浓度变化时，甲烷气敏膜的折射率随着甲烷气体浓度的改变而改变，所产生的表面等离激元共振谐振峰因折射率的变化发生移动，通过光纤耦合器用光谱分析仪采集反射回来的光信号，进行光谱分析及计算，实现对环境中甲烷气体浓度的准确测量。本发明专利技术拓展了气体传感测量的方式，对光纤制备要求低，对光纤选取的通用性强。对光纤选取的通用性强。对光纤选取的通用性强。

【技术实现步骤摘要】
基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构及系统


[0001]本专利技术属于微纳传感
，特别涉及一种基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构及系统。

技术介绍

[0002]甲烷是矿井瓦斯气体和天然气的重要组成成分，在煤矿开采中，因为瓦斯气体泄漏引起的事故数不胜数，时时刻刻的威胁着矿井工人的生命安全；同时天然气的开采，输送以及日常使用中也都存在着泄漏的安全风险，所以对于甲烷及其浓度的检测是非常有必要的。
[0003]现在已经有基于热催化、红外吸收、电化学法等不同原理的甲烷传感器，但是也都相应的存在着一些弊端，例如在易燃易爆环境中，电气传感器通常不适用；一些检测系统复杂，仪器昂贵笨重，化学催化剂易中毒、老化等问题。因此，研究一种安全可靠、传感器体积小、灵敏度高、传输损耗小的传感器是非常有意义的。
[0004]表面等离激元共振(Surface plasmon resonance,SPR)是当光波电场入射到金属与介质的交界面时，如果电子在光波电场激励下的振荡频率与入射光波的频率相同时产生的共振效应，即光波电场的能量被转换为金属表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构，其特征在于，在光纤端面溅射有一层金薄膜层，所述金薄膜层上刻蚀有圆形孔阵列结构，在所述金薄膜层上还旋涂有甲烷气敏膜。2.根据权利要求1所述的基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构，其特征在于，所述圆形孔阵列结构中的任一一个单元由五个圆孔组成，其中一个为中心圆孔，另外四个围绕该中心圆孔呈对称分布。3.根据权利要求1所述的基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构，其特征在于，所述的对称分布为十字对称分布。4.根据权利要求1所述的基于光纤端面表面等离激元共振的甲烷传感结构，其特征在于，所述的甲烷气敏膜由笼形超分子材料Cryp...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丝，周如军，陈达如，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：