1.一种改性石墨烯增强的光纤型有毒/有害气体传感器,包括依次连接的光源、输入光纤、传感模块、输出光纤和光谱仪;其特征在于:还包括转换模块;所述转换模块为少模长周期光纤光栅模式转换模块,用于将入射光中LP01基模的能量转移到LP02高阶模上;所述传感模块的芯部为少模长周期光栅,其表层为改性石墨烯层;所述改性石墨烯层为掺有杂质元素的石墨烯,所述杂质元素能提高石墨烯对CH4或CO或NH3的吸附率。
2.一种改性石墨烯增强的光纤型有毒/有害气体传感器,其特征在于:包括光源、耦合器、输入光纤、传感模块、输出光纤、光谱仪和转换模块;所述转换模块为少模长周期光纤光栅模式转换模块,用于将入射光中LP01基模的能量转移到LP02高阶模上;所述传感模块的芯部为少模长周期光栅,其表层为改性石墨烯层;所述改性石墨烯层为掺有杂质元素的石墨烯,所述杂质元素能提高石墨烯对CH4或CO或NH3的吸附率;所述耦合器的三个端口分别与所述光源、传感模块、和光谱仪相连;所述转换模块与所述传感模块连接,且所述传感模块的自由端镀有一层银膜。
3.如权利要求1或2所述改性石墨烯增强的光纤型有毒/有害气体传感器,其特征在于:所述杂质元素为Si,Al,Fe,Co,Ni,Ru,Pt,N,B,Si或Al。
4.如权利要求1所述改性石墨烯增强的光纤型有毒/有害气体传感器中所述传感模块的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)向少模光纤中写入300~600μm之间的长周期光栅,得到写有长周期光栅的少模光纤光栅;
2)将所述写有长周期光栅的少模光纤两端固定在匀速转动的两个旋转轴之间,使其与氢氟酸溶液表面相切,对该少模光纤的表面进行刻蚀,然后利用碱液中和氢氟酸,水洗,干燥,使包层厚度减小为18~40μm;
或者对所述写有长周期光栅的少模光纤进行侧面切削,令包层厚度减小为18~40μm;
3)将掺有杂质元素的石墨烯包覆在经步骤2)处理后的光纤表面,得到所述传感模块。
5.如权利要求2所述改性石墨烯增强的光纤型有毒/有害气体传感器中所述传感模块的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)向少模光纤中写入300~600μm之间的长周期光栅,得到写有长周期光栅的少模光纤光栅;
2)将所述写有长周期光栅的少模光纤两端固定在匀速转动的两个旋转轴之间,使其与氢氟酸溶液表面相切,对该少模光纤的表面进行刻蚀,然后利用碱液中和氢氟酸,水洗,干燥,使包层厚度减小为18~40μm;
或者对所述写有长周期光栅的少模光纤进行侧面切削,令包层厚度减小为18~40μm;
3)将掺有杂质元素的石墨烯包覆在经步骤2)处理后的光纤表面,且在一端镀银膜,得到所述传感模块。