文献类型：期刊文章

作　　者：辛鑫[1,2] 吴永武[1,2] 刘慧敏[1,2] 陈俊琏[1,2] 彭飞[1,2] 钟年丙[1,2,3]

Xin Xin;Wu Yongwu;Liu Huimin;Chen Junlian;Peng Fei;Zhong Nianbing(Chongqing Key Laboratory of Optical Fiber Sensor and Photoelectric Detection,Chongqing University of Technology,Chongqing 400054,China;Chongqing Key Laboratory of Modern Photoelectric Detection Technology and Instrument,Chongqing University of Technology,Chongqing 400054,China;Liangjiang International College,Chongqing University of Technology,Chongqing 401135,China)

机构地区：[1]重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室,重庆400054 [2]重庆理工大学重庆市现代光电检测技术与仪器重点实验室,重庆400054 [3]重庆理工大学两江国际学院,重庆401135

出　　处：《光学学报》

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51876018);重庆市教委科技项目(KJQN201801117);重庆市研究生创新项目(CYS19318);重庆理工大学研究生创新项目(ycx20192047)。

年　　份：2021

卷　　号：41

期　　号：4

起止页码：58-69

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2020、CAS、CSCD、CSCD2021_2022、EAPJ2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为了实现高温高湿环境下氢气浓度稳定准确的检测,提出了一种新的光纤布拉格光栅(FBG)氢气传感器制作方法。首先,在FBG表面自聚合组装聚多巴胺涂层,并将组装成的涂层用于吸附氯化钯溶液中的钯离子、形成钯核,以增强钯核在光纤表面的黏附强度。其次,利用还原剂为钯离子提供还原位点,将钯核生长为致密的钯膜。再次,在钯膜表面涂覆一层氧化硅超疏水薄膜,以增强光纤在高湿环境下运行的稳定性。最后,引入温度补偿单元,消除温度对氢浓度测量产生的影响。实验研究了聚多巴胺厚度、还原剂种类、钯膜厚度和温湿度对传感器氢敏响应特性的影响。研究发现,在温度为30~70℃、相对湿度为20%~90%的范围内,传感器能稳定准确地响应氢气浓度的变化,灵敏度达10.80 pm/%、相对误差小于7.2%。

关 键 词：光纤光学 光纤BRAGG光栅 氢气浓度  温度 聚多巴胺  钯膜  超疏水涂层  

分 类 号：TN253]