Cảm biến độ ẩm tương đối thấp nhạy cao dựa trên lớp phủ thấu kính bên với sợi quang đã được mài nhẵn

SENSORS, 2002 IEEE - Tập 1 - Trang 490-494 vol.1
A. Alvarez-Herrero1, H. Guerrero2, D. Levy3,4
1Laboratorio de Instrumentación Espacial LINES, Instituto Nacional de Técnica Aerospacial, Madrid, Spain
2Laboratorio de Optoelectrónica, Instituto Nacional de Técnica Aerospacial, Madrid, Spain
3Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid-ICMM/CSIC, Madrid, Spain
4Laboratorio de lnstrumentación Espacial LINES, Instituto Nacional de Técnica Aerospacial, Madrid, Spain

Tóm tắt

Một cảm biến độ ẩm tương đối thấp dựa trên lớp phủ thấu kính được trình bày. Trường không đều từ một sợi quang đơn chế độ được ghép nối với một lớp phủ thấu kính TiO/sub 2/. Phản hồi truyền dẫn cho thấy những sự cộng hưởng sắc nét mà bước sóng trung tâm của chúng bị dịch chuyển theo tuyến tính với độ ẩm tương đối. Hành vi này là do cấu trúc nan dạng cột rỗng của màng TiO/sub 2/. Nước được hấp thụ vào các lỗ rỗng của cấu trúc nan, làm thay đổi chỉ số khúc xạ của lớp và gây ra sự dịch chuyển của các bước sóng cộng hưởng. Phản ứng của cảm biến được xác định bởi hình dạng và kích thước của các lỗ rỗng. Cảm biến trường không đều quang học được phát triển có phản ứng tuyến tính và độ nhạy cao (0,5 nm/% RH) cho độ ẩm tương đối thấp (RH-0%-15%) ở 26,1/spl deg/C /spl plusmn/ 0,6/spl deg/C. Việc không có hiện tượng trễ trong chu kỳ hấp thụ-giải phóng đã được kiểm tra. Cuối cùng, việc phát triển cảm biến với phản ứng được điều chỉnh được dự đoán bằng cách sử dụng các kỹ thuật kiểm soát độ rỗng của vật liệu.

Từ khóa

#Độ ẩm #Cảm biến sợi quang #Sợi quang #Cáp dẫn quang #Cộng hưởng #Liên kết quang học #Màng quang học #Chỉ số khúc xạ #Hình dạng #Hiện tượng trễ

Tài liệu tham khảo

poscio, 1996, Realization of a miniaturized optical sensor for biomedical application, Sen sor Actuators, a21 a23, 399 pal, 1997, All-fiber wavelength selective components for optical communication, Com … mun Instrum, 5, 181 10.1146/annurev.ms.07.080177.001323 10.1116/1.572604 gregg, 1997, Adsorption, surface area and porosity brinker, 1990, Sol-Gel Science: The Phisics and Chemistry of Sol-Gel Processing mitschke, 1989, Fiber-optic sensor humidity, Opt Lett, 14, 10.1364/OL.14.000967 10.1016/S0040-6090(97)00146-6 10.1364/OL.22.000346 10.1364/AO.10.002395 10.1049/el:19920257 10.1364/OL.19.000801 johnstone, 1992, Fiber optic wavelength channel selector with high resolution, Electron Lett, 28, 1364, 10.1049/el:19920867 10.1364/OL.12.000284 10.1364/OL.21.000399 10.1364/OL.17.001538 10.1049/el:19910560 mccallion, 1998, Side-polished fiber provides functionality and transparency, Optoelect World, 9, 19 10.1364/OL.22.000567 10.1109/68.868002