一種微型光纖氫氣傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種微型光纖氫氣傳感器，該光纖氫氣傳感器包括寬帶光源（1）、3dB光纖耦合器（2）、波長解調儀（3）、單模光纖（5）和傳感頭，寬帶光源（1）連接于3dB光纖耦合器（2）的一端，3dB光纖耦合器（2）的另兩個端口分別連接波長解調儀（3）和單模光纖（5），單模光纖（5）的另一端連接傳感頭，傳感頭包括有熔接在一起的單模光纖（5）和空芯光纖（4），空芯光纖（4）的一端與單模光纖（5）熔接，空芯光纖（4）的另一端開放，開放的空芯光纖（4）一端的端面上涂覆有一層鈀膜（6）。本實用新型的微型氫氣傳感器具有制作簡單、使用方便和靈敏度高的特點。
【專利說明】一種微型光纖氫氣傳感器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光纖傳感技術，具體涉及一種基于光纖技術的微型光纖氫氣傳感器。
【背景技術】
[0002]氫氣被認為是一種無污染的能源，相對傳統燃料表現出許多優越性，越來越受到人們的關注，并在航空、化工業、船舶等工業中也得到廣泛的應用，但是在一般情況下，無論是固態的氫還是液態的都是易揮發、易燃、易爆的。在室溫和標準大氣壓下，當空氣中泄露的氫氣濃度達到4%-74.2%時，空氣就變得易燃，從而導致爆炸危險，因此開發一種具有本質安全可靠、靈敏度高、低成本的氫氣傳感器尤為重要。
[0003]另外，氫氣還可能引起金屬材料的腐蝕，濃度過高時還易產生爆炸，危及整個產品和人員的安全。氫氣傳感器主要有半導體型、熱電型、光學型、電化學型等多種類型，其各有優缺點。在一些特殊的環境中，如氫氣濃度可能達到爆炸極限的環境中，光學氫氣傳感器具有其他傳感器不可比擬的優點:(1)安全性，光學氫氣傳感器是用光信號進行檢測，不需要加熱或電信號，避免了爆炸的可能性；(2)由于光學氫氣傳感器通常靈敏度較高，故適用于一些低濃度高精度氣氛的在線檢測；(3)可以實現遠距離監測，更方便實用；(4)可在一根光纖上實現多路復用，減小系統成本；(5)體積小，柔韌性好，可以纏繞在武器特殊部位，或安裝在狹小空間內。無論是為了預防氫的積累還是要利用氫的場合都需要對氫的含量進行測量和監控，為此，基于光纖技術的光纖氫傳感器能同時滿足安全、實時在線檢測、不干擾被測環境的要求，還具有體積小、重量輕、柔韌性好，光纖還能抗化學腐蝕和惡劣的環境溫度、無電磁干擾等，適合于遠程大規模多點復用檢測。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種微型的光纖氫氣傳感器，要求該光纖氫氣傳感器具有制作簡單、體積小和靈敏度高的特點。
[0005]本實用新型的氫氣傳感器的設計原理:
[0006]光纖F-P腔是基于波動光學中雙光束干涉原理。光纖法珀傳感器是從光學法珀干涉儀發展來的，當一束相干光射入F-P腔中，大部分光能在腔中來回反射多次，形成光學諧振。自由光譜范圍(FSR)定義為各種光纖干涉儀的相鄰投射窗口的波長間隔，也是光纖F-P干涉儀的重要參數，對于傳統的光纖F-P干涉儀，設光源波長λ，F-P腔長為L，光在F-P腔內反射產生的相位差為
[0007]
【權利要求】
1.一種微型光纖氫氣傳感器，其特征在于，所述的光纖氫氣傳感器包括有寬帶光源(l)、3dB光纖耦合器(2)、波長解調儀(3)、單模光纖(5)和傳感頭，所述的寬帶光源(I)連接于3dB光纖耦合器(2)的一端，3dB光纖耦合器(2)的另兩個端口分別連接波長解調儀(3)和單模光纖(5)，單模光纖(5)的另一端連接傳感頭，所述的傳感頭包括有熔接在一起的單模光纖(5)和空芯光纖(4)，所述空芯光纖(4)的一端與單模光纖(5)熔接，所述空芯光纖(4)的另一端開放，開放的空芯光纖(4) 一端的端面上涂覆有一層鈀膜(6)。
2.根據權利要求1所述的一種微型光纖氫氣傳感器，其特征在于，所述的空芯光纖(4)的長度為30 μ m?150 μ m。
3.根據權利要求1或2所述的一種微型光纖氫氣傳感器,其特征在于,所述的空芯光纖(4)的纖芯為直徑為75 μ m的空氣孔,空心光纖(4)的外直徑為125 μ m。
4.根據權利要求1所述的一種微型光纖氫氣傳感器，其特征在于，金屬鈀涂覆于空芯光纖(4)上形成鈀膜(6)的方式為蒸鍍。
【文檔編號】G01N21/45GK203630041SQ201320871248
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】李濤, 張成先, 劉琴 申請人:平湖波匯通信科技有限公司, 上海波匯通信科技有限公司