基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的硫化氢气体传感性能研究

来源 :光子学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户：axcom

【摘要】

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提出一种基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的硫化氢传感方法.将两根单模光纤分别与实心光子晶体光纤进行粗锥熔接,形成马赫-曾德干涉结构.先在光子晶体光纤表面包覆石墨烯

【作者】

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黄国家彭志清杨晓占冯文林

【机构】

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广州特种承压设备检测研究院,重庆理工大学理学院物理与能源系,绿色能源材料技术与系统重庆市重点实验室

【出处】

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光子学报

【发表日期】

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2019年3期

【关键词】

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马赫-曾德干涉铜/石墨烯复合膜光子晶体光纤粗锥硫化氢 Mach-Zehnder interferometerCu/graphene composite

【基金项目】

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国家自然科学基金(No.51574054),重庆市高校创新团队项目(No.CXTDX201601030),国家质检总局项目(No.2017QK109),广州市科技计划项目(No.201804010395),重庆市科技局项目(Nos.cstc2018jcyjAX0294,cstc2017shmsA20017),重庆市研究生创新项目(No.CYS17280).

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提出一种基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的硫化氢传感方法.将两根单模光纤分别与实心光子晶体光纤进行粗锥熔接,形成马赫-曾德干涉结构.先在光子晶体光纤表面包覆石墨烯薄膜,再在石墨烯薄膜的表面沉积纳米铜形成复合敏感薄.当复合敏感薄膜吸附硫化氢气体时,其自身折射率发生改变,导致光子晶体光纤中纤芯与包层的光程差发生变化,干涉波谷发生偏移.建立气体浓度与波长偏移关系,实现硫化氢的低浓度检测.研究表明:该传感器的灵敏度为8.5pm/ppm,检测限为3.85ppm,在硫化氢浓度为0~80ppm范围内呈现良好的线性和选

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