光纤化学传感技术是传感领域中的一个重要分支,结合了光学和化学的相关技术,将光纤技术、化学制膜等方法融合到一起。光纤化学传感器具有微型化、抗电磁干扰、传输信息量大等特点,被广泛应用于生物医药学研究、基础建设监测、环保和生态监控、临床医学等方面。本文提出了三种光纤化学传感器,并研究了它们的工作原理和制备方法,主要内容如下:1.提出了一种基于M-Z干涉仪的光纤重金属离子传感器。所提M-Z干涉仪由两个微纳光纤级联构成,利用层层自组装技术在光纤结构表面镀上壳聚糖/聚丙烯酸多膜结构,并利用多壁碳纳米管对传感器进行改良。当聚合物膜与测试液中的镍离子(Ni²⁺)发生螯合作用时,干涉仪谐振峰因聚合物膜折射率的改变而改变。最后通过光强度解调,实现对溶液中Ni²⁺浓度的检测。2.提出了一种基于聚吡咯薄膜的挥发性有机化合物光纤气体传感器。通过界面聚合技术在光纤结构端面镀上聚吡咯薄膜。当薄膜吸收气体时,会发生化学反应,从而改变薄膜电阻率,引起端面的折射率变化,导致谐振峰漂移。通过强度解调,就可以得到挥发性有机气体的浓度变化。3.提出了一种基于PAH/PAA聚合物多膜结构的光纤pH传感器。在两段单模光纤中间熔接一段无芯光纤作为传感结构,通过层层自组装技术在光纤侧面镀上对pH敏感的PAH/PAA聚合物膜。当测试液的pH值变化时,由于膜中羧基的质子化或去质子化,引起聚合物膜的收缩或膨胀,导致膜折射率改变。同时,比较了不同pH值PAH、PAA溶液对pH灵敏度的影响。