研究目的
开发一种基于特种微结构光纤（MOF）的湿度传感器，利用壳聚糖聚合物基质实现实时呼吸监测。
研究成果
该传感器在生物医学应用中前景广阔，例如监测哮喘患者及各类肺部疾病患者的呼吸，此外在农业和食品储存单元中监测湿度水平也极具潜力——这些场景对维持特定湿度至关重要。
研究不足
由于壳聚糖聚合物的存在，该探针具有非线性特性，并且其吸湿响应也呈现非线性。在低相对湿度值下，壳聚糖聚合物薄膜几乎处于脱水状态，导致灵敏度较低。
1：实验设计与方法选择：
采用堆叠拉制技术制备了悬浮三芯金属有机框架（MOF），通过在MOF孔洞内沉积壳聚糖聚合物基质形成法布里-珀罗干涉仪。
2：样本选择与数据来源：
在相对湿度（RH）值30%至95%变化的气候箱中对传感器探头进行测试。
3：实验设备与材料清单：
悬浮三芯MOF、壳聚糖聚合物、宽带光源（1420纳米-1600纳米）、光环形器、光谱分析仪（OSA）。
4：实验流程与操作步骤：
通过追踪干涉图谱中特定凹陷波长对探头进行校准，从迟滞效应、稳定性和灵敏度方面表征传感器性能。
5：数据分析方法：
采用波长询问法，通过追踪干涉图谱中凹陷波长的变化进行分析。
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Fitel 175 splicer
175
Fitel
Used to splice SMF and MOF.
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suspended tri-core MOF
Used as the platform for the Fabry-Pérot interferometer for humidity sensing.
-
chitosan polymer
Acts as the sensing material for humidity detection.
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broadband source
1420 nm-1600 nm
Used to launch light into the probe.
-
optical circulator
Used to direct light into the probe and collect the reflected spectra.
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optical spectrum analyzer
OSA
Used to record the reflected spectra.
-
optical interrogator
si255
Micro Optics
Used to detect the change of the dip wavelength as a function of time during breath monitoring.
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