【摘 要】
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随着交通运输的发展,在机场、车站、港口等场所的安检需求日益增大。一旦在这些人口密集的公众场所发生爆炸事件,对国家安全、社会稳定、人身安全和人民财产将造成严重的威胁。因此,对爆炸物进行检测意义重大。空芯光子晶体光纤（HC-PCF）具有特殊的光纤结构和光学性质,在荧光光纤传感领域被广泛应用;而其结构有许多空气孔,又为蒸气检测提供了新思路。提出一种荧光猝灭型HC-PCF挥发性痕量爆炸物传感方法,采用荧光
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随着交通运输的发展,在机场、车站、港口等场所的安检需求日益增大。一旦在这些人口密集的公众场所发生爆炸事件,对国家安全、社会稳定、人身安全和人民财产将造成严重的威胁。因此,对爆炸物进行检测意义重大。空芯光子晶体光纤（HC-PCF）具有特殊的光纤结构和光学性质,在荧光光纤传感领域被广泛应用;而其结构有许多空气孔,又为蒸气检测提供了新思路。提出一种荧光猝灭型HC-PCF挥发性痕量爆炸物传感方法,采用荧光猝灭原理研究HC-PCF痕量爆炸物传感机理,通过有限元法仿真分析具有聚集诱导发光（AIE）效应的烯苯基四苯基乙烯（AL-TPE）荧光薄膜折射率和厚度对HC-PCF纤芯空气孔内壁光强的影响;利用多次切割填充法和气压驱动涂覆法制作传感器;搭建实验装置,开展爆炸物蒸气传感实验,评价传感器性能。主要内容包括:（1）通过有限元法仿真分析光纤纤芯空气孔内壁光场强度随着AL-TPE荧光薄膜折射率、厚度的变化规律。仿真结果表明,当荧光薄膜折射率接近1.45,厚度约为150nm时,纤芯空气孔内壁光场能量归一化强度为9.72%。（2）采用多次切割填充法实现对纤芯空气孔的选择性填充,配制AL-TPE荧光混合溶液,并通过气压驱动涂覆法完成对传感器的制作。实验测试光纤长度对荧光强度的影响,结果表明光纤作用长度从2.0cm增加到3.5cm时,荧光强度随作用长度增加而增大。（3）将不同荧光薄膜厚度的传感器对四种爆炸物的不同蒸气浓度进行测试,表明荧光薄膜厚度155nm的传感器,其三硝基甲苯（TNT）检测灵敏度为0.3087/ppb,最低检测限为0.34ppb,其归一化强度与仿真分析结果几乎一致。同时,在非爆炸物气体中有良好的选择性。
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