二氧化钛包覆无芯光纤的硫化氢气体传感器性能研究

摘要

提出了一种基于二氧化钛薄膜包覆无芯光纤的硫化氢气体传感器。该传感器将两段不同长度的无芯光纤熔接在单模光纤两端,构建由两段单模光纤-无芯光纤-单模光纤结构组成的干涉仪。由于光从单模光纤进入无芯光纤中激发出不同阶模式,形成基于多模干涉的干涉仪,通过在无芯光纤外表面构造的二氧化钛薄膜对硫化氢气体的吸附,将气体浓度与干涉光谱的偏移联系起来,实现对硫化氢的检测。实验表明:在0～60 ppm的范围内获得了18.93 pm/ppm的灵敏度和良好的线性关系,且随着硫化氢浓度的增加,干涉谱呈现红移,响应和恢复时间分别约为80 s和110 s。该传感器具有结构简单、灵敏度高、制造方便等优点,在硫化氢气体的安全监测领域有潜在的应用价值。