一种微型光纤氢气传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种微型光纤氢气传感器，该光纤氢气传感器包括宽带光源（1）、3dB光纤耦合器（2）、波长解调仪（3）、单模光纤（5）和传感头，宽带光源（1）连接于3dB光纤耦合器（2）的一端，3dB光纤耦合器（2）的另两个端口分别连接波长解调仪（3）和单模光纤（5），单模光纤（5）的另一端连接传感头，传感头包括有熔接在一起的单模光纤（5）和空芯光纤（4），空芯光纤（4）的一端与单模光纤（5）熔接，空芯光纤（4）的另一端开放，开放的空芯光纤（4）一端的端面上涂覆有一层钯膜（6）。本实用新型的微型氢气传感器具有制作简单、使用方便和灵敏度高的特点。
【专利说明】一种微型光纤氢气传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光纤传感技术，具体涉及一种基于光纤技术的微型光纤氢气传感器。
【背景技术】
[0002]氢气被认为是一种无污染的能源，相对传统燃料表现出许多优越性，越来越受到人们的关注，并在航空、化工业、船舶等工业中也得到广泛的应用，但是在一般情况下，无论是固态的氢还是液态的都是易挥发、易燃、易爆的。在室温和标准大气压下，当空气中泄露的氢气浓度达到4%-74.2%时，空气就变得易燃，从而导致爆炸危险，因此开发一种具有本质安全可靠、灵敏度高、低成本的氢气传感器尤为重要。
[0003]另外，氢气还可能引起金属材料的腐蚀，浓度过高时还易产生爆炸，危及整个产品和人员的安全。氢气传感器主要有半导体型、热电型、光学型、电化学型等多种类型，其各有优缺点。在一些特殊的环境中，如氢气浓度可能达到爆炸极限的环境中，光学氢气传感器具有其他传感器不可比拟的优点:(1)安全性，光学氢气传感器是用光信号进行检测，不需要加热或电信号，避免了爆炸的可能性；(2)由于光学氢气传感器通常灵敏度较高，故适用于一些低浓度高精度气氛的在线检测；(3)可以实现远距离监测，更方便实用；(4)可在一根光纤上实现多路复用，减小系统成本；(5)体积小，柔韧性好，可以缠绕在武器特殊部位，或安装在狭小空间内。无论是为了预防氢的积累还是要利用氢的场合都需要对氢的含量进行测量和监控，为此，基于光纤技术的光纤氢传感器能同时满足安全、实时在线检测、不干扰被测环境的要求，还具有体积小、重量轻、柔韧性好，光纤还能抗化学腐蚀和恶劣的环境温度、无电磁干扰等，适合于远程大规模多点复用检测。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种微型的光纤氢气传感器，要求该光纤氢气传感器具有制作简单、体积小和灵敏度高的特点。
[0005]本实用新型的氢气传感器的设计原理:
[0006]光纤F-P腔是基于波动光学中双光束干涉原理。光纤法珀传感器是从光学法珀干涉仪发展来的，当一束相干光射入F-P腔中，大部分光能在腔中来回反射多次，形成光学谐振。自由光谱范围(FSR)定义为各种光纤干涉仪的相邻投射窗口的波长间隔，也是光纤F-P干涉仪的重要参数，对于传统的光纤F-P干涉仪，设光源波长λ，F-P腔长为L，光在F-P腔内反射产生的相位差为
[0007]
【权利要求】
1.一种微型光纤氢气传感器，其特征在于，所述的光纤氢气传感器包括有宽带光源(l)、3dB光纤耦合器(2)、波长解调仪(3)、单模光纤(5)和传感头，所述的宽带光源(I)连接于3dB光纤耦合器(2)的一端，3dB光纤耦合器(2)的另两个端口分别连接波长解调仪(3)和单模光纤(5)，单模光纤(5)的另一端连接传感头，所述的传感头包括有熔接在一起的单模光纤(5)和空芯光纤(4)，所述空芯光纤(4)的一端与单模光纤(5)熔接，所述空芯光纤(4)的另一端开放，开放的空芯光纤(4) 一端的端面上涂覆有一层钯膜(6)。
2.根据权利要求1所述的一种微型光纤氢气传感器，其特征在于，所述的空芯光纤(4)的长度为30 μ m?150 μ m。
3.根据权利要求1或2所述的一种微型光纤氢气传感器,其特征在于,所述的空芯光纤(4)的纤芯为直径为75 μ m的空气孔,空心光纤(4)的外直径为125 μ m。
4.根据权利要求1所述的一种微型光纤氢气传感器，其特征在于，金属钯涂覆于空芯光纤(4)上形成钯膜(6)的方式为蒸镀。
【文档编号】G01N21/45GK203630041SQ201320871248
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】李涛, 张成先, 刘琴 申请人:平湖波汇通信科技有限公司, 上海波汇通信科技有限公司