研究目的
展示并演示一种基于涂覆氧化石墨烯(GO)的光子晶体光纤(PCF)且级联两个球形结构的温湿度传感器,该传感器对温度和湿度的变化具有敏感性。
研究成果
该传感器对温度和湿度表现出高灵敏度,具有成本低、结构简单、灵敏度高的优势,适用于环境监测应用。
研究不足
温湿度控制器中的循环气流可能导致测量结果出现轻微偏差。
1:实验设计与方法选择:
该传感器基于马赫-曾德尔干涉仪(MZI)原理,利用氧化石墨烯(GO)的亲水特性随湿度变化改变光纤表面折射率(RI)。
2:样品选择与数据来源:
传感器采用NKT公司的光子晶体光纤(LMA-10)和单模光纤(SMF-28)制备。
3:实验设备与材料清单:
宽带光源(BBS)、温湿度控制器、光谱分析仪(OSA,安立MS9710B)、商用熔接机(S178C,日本藤仓)、氧化石墨烯水分散液(2 mg/mL)。
4:实验步骤与操作流程:
通过手动电弧放电焊接制备传感器,采用光驱沉积(ODD)法涂覆GO,并测试其温度与湿度灵敏度。
5:数据分析方法:
通过监测干涉谷漂移分析干涉光谱,确定温度与湿度灵敏度。
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Optical spectrum analyzer
MS9710B
Anritsu
Used to record and preserve the wavelength of the transmission spectrum.
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Fusion splicer
S178C
Fitel
Used for fabricating the sensor structure.
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Photonic crystal fiber
LMA-10
NKT
Used as the sensing region in the temperature and humidity sensor.
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Single-mode fiber
SMF-28
Used as lead-in and lead-out fibers in the sensor structure.
暂无现货
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Broadband source
BBS
Provides the light source for the sensor.
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Graphene Oxide water dispersion
pioneer nanomaterials
Used to coat the sensing area to improve humidity sensitivity.
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