【技术实现步骤摘要】
技术领 域本专利技术属于高灵敏度微型传感器领域,涉及球形微谐振器及在其表面形成的沸石 膜分子筛以及光纤传感技术,特别涉及一种基于沸石分子筛镀膜微谐振器的光纤传感器及 其制备方法。
技术介绍
微光学谐振器由于具有对折射率变化的高敏感性,已经被成功用于化学、生物传 感器的开发,已研发的微谐振器形式包括球形、柱状,环形,盘形,矩形等,这些旋转对称的 微谐振器支持高品质的回音廊模式(whispering gallery modes,简称WGMs)。其中,球形 微谐振器因其极高的品质因数和极小的模式体积而受到日益广泛的关注,将在要求极细线 宽、极高能量密度和极细微探测能力的场合中得到重要应用,在非线性光学、窄带光学滤 波、超高灵敏度微型传感器等许多领域具有广泛的应用前景。沸石是一种结晶型的铝硅酸盐,其晶体结构中有规整而均勻的孔道,孔径为分子 大小的数量级(一般小于1纳米),只允许直径比孔径小的分子进入,因此能将混合物中的 分子按大小加以筛分。利用这一特性,可将沸石制备成厚度为微米级的薄膜分子筛。沸石 的纳米孔径使其具有很大的比表面积,这种性质使它能有效地从周围环境中吸附被检测物 ...
【技术保护点】
一种基于沸石分子筛镀膜微谐振器的微型光纤传感器,其特征在于:包括:纤芯(103)、包层(101)、保护层(102)、光学介质微球谐振器(104)、镀有沸石分子筛膜(105),其中,纤芯(103)外包有包层(101),包层(101)外覆盖保护层(102),三者组成一根光纤主体,光纤主体沿横轴方向的中部被加工出一个凹槽并露出纤芯(103),凹槽内固定一个带光纤微柄的镀有沸石分子筛膜(105)的光学介质微球谐振器(104)。
【技术特征摘要】
1.一种基于沸石分子筛镀膜微谐振器的微型光纤传感器,其特征在于包括纤芯 (103)、包层(101)、保护层(102)、光学介质微球谐振器(104)、镀有沸石分子筛膜(105),其 中,纤芯(103)外包有包层(101),包层(101)外覆盖保护层(102),三者组成一根光纤主 体,光纤主体沿横轴方向的中部被加工出一个凹槽并露出纤芯(103),凹槽内固定一个带光 纤微柄的镀有沸石分子筛膜(105)的光学介质微球谐振器(104)。2.根据权利要求1所述的一种基于沸石分子筛镀膜微谐振器的微型光纤传感器,其特 征在于所述的光学介质微球谐振器的直径为40 80微米,其表面所镀的沸石分子筛膜厚 度为1 10微米,平均孔径小于1纳米。3.根据权利要求1或2所述的一种基于沸石分子筛镀膜微谐振器的微型光纤传感器, 其特征在于所述的光学介质微球谐振器与光纤主体之间的间隙为40 160纳米。4.一种基于沸石分子筛镀膜微谐振器的光纤传感器的制备方法,其特征在于包括如 下步骤第一步取一根光纤,将中间部分的保护层剥去并露出光纤包层,利用脉冲激光高温将 光纤中部局部熔融,使中部呈现锥状并逐渐变细,控制拉制过程使最细部分直径达几微米 后至拉断;第二步用脉冲激光将光纤被拉断的末端局部熔融,在表面张力作用下光纤末端形成 较标准的球形,通过控制时间长短来获得不同直径的介质微球,冷却后得到一个带光纤微 ...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜澜,肖海,陈强华,陆建萍,刘飞,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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