一种基于锥形多模干涉的高灵敏度光纤甲烷传感装置

摘要

一种基于锥形多模干涉的高灵敏度光纤甲烷传感装置，包括宽带光源、STMS结构的锥形多模涂覆多孔敏感薄膜的光纤传感器、测试气室、开关阀门、质量流量控制器、光谱分析仪和计算机。其中，STMS结构光纤传感器为单模光纤‑多模光纤‑单模光纤熔接后对多模光纤拉锥而成，锥形多模光纤外表面采用硅烷偶联剂预处理；敏感薄膜为含笼形分子A的α‑氢‑ω‑羟基‑聚二甲基硅氧烷多孔甲烷敏感薄膜；当待测甲烷气体与多孔甲烷敏感薄膜作用时，敏感薄膜折射率快速改变，使传感器干涉谱特征波长λ_c移动，分析传感器与甲烷气体接触前后干涉谱特征波长移动量Δλ_c，即可获取待测甲烷气体浓度。本发明具有灵敏度高、响应速度快、选择性和稳定性好等特点。