高灵敏复合光波导传感器及其研究进展

高灵敏复合光波导是在K 交换玻璃光波导上面涂(溅射法或旋转涂膜法)两端带斜坡的高折射率薄膜而研制出的一种元件.该元件表面灵敏度比K 交换玻璃光波导或分光光度法的灵敏度高出了2～3个数量级.利用复合光波导研制的氨气传感器和免疫传感器的灵敏度达到了世界领先水平.光波导传感器具有体积小,响应快,灵敏度高等特点.该文较全面介绍了利用高折射率薄膜设计和研制高灵敏复合光波导及其在化学生物传感器中的应用,并对未来光波导传感器的研究作了展望.     

氮氧化物光波导传感元件的研究

氮氧化物是造成全球变暖和产生酸雨的主要物质,因此氮氧化物气体的检测在环境监测和化学工业等许多领域中具有重要意义.该文以甲基绿为敏感试剂,将其掺杂于聚乙烯醇溶液后固定在钾离子玻璃光波导上,研制出检测氮氧化物气体的高灵敏度光波导传感元件.该元件具有响应快、成本低、易制作等特点.可检测出浓度为1.91 mg/m3的二氧化氮气体.     

基于K~+交换平面光波导气体传感器检测丙酮蒸气

利用旋转甩涂法K+交换玻璃光波导元件表面上固定甲基绿/聚乙烯醇敏感膜,成功地研制出一种丙酮光学传感器。实验结果表明:传感器对浓度在25~650mg/m3范围内的丙酮蒸气具有良好的线性响应,相关系数为0.991 15(n=5),检出限达到11mg/m3(S/N=3),响应时间小于3 s。该传感器具有较好的可逆性、重复性和成本低等特点。     

硬脂酸复合薄膜光波导传感器检测苯乙烯

利用旋转甩涂法将亚甲基蓝(MB)掺杂的硬脂酸复合薄膜固定在钾离子(K+)交换玻璃光波导表面,研制了MB-硬脂酸复合薄膜/K+交换玻璃光波导传感器,并对挥发性有机物蒸气进行检测。实验结果表明,在室温下该传感器对低浓度的苯乙烯蒸气具有较好的重复性和选择性响应,能够检测到1×10-7(体积分数)的苯乙烯蒸气,其响应和恢复时间分别为12s和28s。该传感器具有灵敏度高、响应-恢复速度快、可逆性好、成本低、容易制作等特点。     

光学硫化氢气体传感器的研究现状及发展

基于光学方法的硫化氢传感器具有高灵敏度、抗电磁干扰、抗腐蚀等特点,是一种新型的硫化氢检测方法.详细介绍了各种光学硫化氯气体传感器的检测原理、检测精度,并分析了其优缺点,以及光学硫化氢传感器的发展趋势,对研究光学硫化氢传感器有重要参考价值.     

硅基光波导压力传感器

硅基光波导压力传感器由于具有灵敏度高、耐高温、抗电磁场干扰能力强、微型等优点 ,特别适合于在特殊环境中的应用。简要介绍了全反射光波导和抗共振反射光波导压力传感器的结构特点、工作原理及其研究现状。     

光波导水汽传感器

汽车在行驶中下雨时有雨点落在挡风玻璃上，水汽聚集会妨碍驾驶员的视线，期待提供1种雨滴传感器，能自动启动挡风玻璃刮雨器。     

Fe2O3-In2O3复合薄膜光波导传感元件检测二甲苯气体的研究

摘 要：本文采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备出氧化铁-氧化铟复合材料,利用提拉法将复合材料固定在锡掺杂玻璃光波导表面研究出能够检测二甲苯气体的Fe2O3-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件。将气敏元件固定在气体检测系统中对挥发性有机气体进行检测。实验结果表明,Fe2O3-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件对二甲苯气体具有较好的响应,其响应浓度范围为1×10-3～1×10-5(V/V)。在常温下该敏感元件对于浓度为1×10-5(V/V)的二甲苯蒸汽有比较明显响应,其响应和恢复时间分别为5s和20s。Fe2O3-In2O3复合薄膜/锡掺杂玻璃光波导气敏元件具有灵敏度高、响应速度快、制作工艺简单和可逆性好等特点。     

控制电位电解法H_2S气体传感器

介绍了一种运用控制电位电解原理，采用一体化气体扩散电极的H2S气体传感器。阐述了它的原理，并详细说明传感器的研制过程，对其结果进行了讨论。     

间甲酚紫-PVP复合薄膜/K+交换玻璃光波导元件的制备及其气敏研究

利用旋转甩涂法(Spin-Coating)将间甲酚紫-聚乙烯吡咯烷酮复合薄膜固定在K+交换玻璃光波导表面研制了光波导敏感元件.研究了不同复合比例的间甲酚紫-聚乙烯吡咯烷酮复合薄膜与酸性和挥发性有机气体作用前后的紫外可见吸收光谱变化,并在此基础上研究了该敏感元件在光波导测试系统中对酸性和挥发性有机气体的响应.敏感薄膜与酸性气体作用后,薄膜由黄色变为紫红色.该敏感元件能检测到体积比浓度低于1×10-10(1.41×10-4 mg/m3)的H2S,响应和恢复时间分别为1.1 s和8.5 s,信噪比S/N为15.43;能检测到体积比浓度低于1×10-10(2.66×10-4 mg/m3)SO2气体,响应和恢复时间分别为0.4 s和2.7 s,信噪比S/N为5.88.间甲酚紫-聚乙烯吡咯烷酮复合薄膜厚度为199 nm±5 nm.     

导波光学氢敏传感器研究进展􀀂

为了了解光学氢敏传感器研究与现状,我们介绍了导波光学氢敏传感器的主要应用场合和氢敏感膜的结构与镀膜工艺,对有代表性的光纤微透镜型、表面等离子共振光纤型、光纤倏逝波场型、光纤光栅和集成波导型氢敏传感器的结构及性能做了详细的分析,并对导波光学氢敏传感器的未来发展做了展望.     

基于复合气敏材料WO3/SrAl2 O4的硫化氢气体传感器

采用溶胶—凝胶法制得WO3/SrAl2 O4复合气敏材料.经过工艺加工制得旁热式厚膜陶瓷元件在密封的气室内测试,获得了对H2 S气体具有良好灵敏度、选择性和响应恢复性的气敏元件.为检测和治理生产生活中的H2 S污染,提供了可供参考应用的气敏传感元件.     

四苯基卟啉薄膜/K+-交换玻璃光波导传感器的研制及其气敏性研究

利用Alder法合成了四苯基卟啉并进行了表征;用匀胶机将一定浓度的四苯基卟啉溶液做成薄膜固定在钾离子（K+）交换玻璃光波导表面,研制了高灵敏的四苯基卟啉薄膜/K+-交换玻璃光波导传感器,并对挥发性有机气体进行检测。实验结果表明,在室温下该传感器对低浓度的苯乙烯、二甲苯、甲苯等蒸气具有一定的响应,其中对二甲苯的响应最大,能检测到1×10-6（V/V0）的二甲苯蒸气。     

水银包层光波导液位传感器的光电探测终端研究

利用水银包层光波导（ＨＣＯＧ）的衰减特性,制作光纤液位传感器。与８０９８单片机相结合,实现信号探测及数据处理。通过优化设计、器件选型,获得实时性很强的高精度测量,也可适用于其它光通信系统中微弱光信号的检测。     

光纤氢气传感器的理论分析

在光纤Mach-Zehnder干涉仪的传感臂上粘接一钯片,钯吸收氢气而发生几何尺寸的变化,从而引起光相位的变化.本文运用弹性力学和光弹效应的理论,建立了光相位变化与氢气分压强的关系,很小的氢气分压强可以引起较大的光相位变化.     

波导传感器中高效柱面波平面波转换结构的变换光学设计

基于阻抗可调的变换光学理论,设计了波导传感器中二维平面波和柱面波相互转换的光学结构。通过在虚拟空间设置合适的阻抗函数,变换介质边界上的反射得到有效消除,实现了高效的平面波到柱面波转换;转换效率将随着输入波束宽度的增加而提高。四个相似转换结构的组合,可实现高效柱面波-平面波转换,与采用传统的变换光学设计比较,基于阻抗可调变换光学理论的设计,数值模拟表明转换效率可提高约百分之六。     

光纤传感用的TiO_2/V_2O_5湿敏光学薄膜

用溶胶-凝胶法制备TiO2／V2O5光学薄膜，研究了它的湿敏光学特性，并用表面吸附理论、电子理论解析了湿敏-光学特性机理。     

硬脂酸复合薄膜光波导元件的气敏性研究

利用旋转-甩涂法将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-硬脂酸复合薄膜固定在钾离子(K+)交换玻璃光波导表面,研制了PVP-硬脂酸复合薄膜/K+交换玻璃光波导元件,用于对挥发性有机物蒸汽进行检测。实验结果表明,在室温下该元件对低浓度的二甲苯蒸汽仍有较好的重复性和选择性响应,能够检测到1×10-6(体积分数)的二甲苯,其响应和恢复时间分别为9 s和35 s,相对标准偏差为±4.17%。该元件具有灵敏度高、响应-恢复速度快、可逆性好、成本低、容易制作等特点。