利索能及
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专利号: 2021800056452
申请人: 德州学院
专利类型:其他
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气体传感器,其特征在于:包括:至少一段光子固体光纤,沿光子固体光纤的轴向均匀的开有多个通孔,在预设个数的通孔孔壁上设有与纤芯基模耦合的金属膜,金属膜远离孔壁的一侧设有气体敏感薄膜。

2.如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于:各个通孔沿光子固体光纤的截面圆周方向均匀排布,至少包括依次设置的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔,第一通孔和第三通孔内设有甲烷敏感薄膜,第二通孔和第三通孔内设有氢气敏感薄膜。

3.如权利要求2所述的气体传感器,其特征在于:还包括第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔,第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔、第五通孔、第六通孔、第七通孔和第八通孔依次设置。

4.如权利要求2所述的气体传感器,其特征在于:甲烷敏感薄膜的厚度范围为100nm~280nm。

5.如权利要求2所述的气体传感器,其特征在于:氢气敏感薄膜采用Pd‑WO3氢气敏感薄膜,采用溶胶‑凝胶法设置在光子固体光纤的通孔内。

6.如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于:由两段光子固定光纤拼接而成,且两段光子固定光纤的通孔正对设置。

7.如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于:金属膜为金薄膜,采用化学气相沉积的方式进行金薄膜的镀膜。

8.如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于:各个通孔的直径范围为1μm~5μm。

9.如权利要求1所述的气体传感器,其特征在于:金属膜的厚度范围为0.56nm~0.8nm。

10.一种权利要求1‑9任一项所述的气体传感器的仿真方法,其特征在于:包括以下过程:

根据气体传感器的参量数据构建有限元模型;

在获取的有限元模型的基础上设置完美匹配层,计算纤芯模式的限制损耗;

添加空气孔,在孔内加入金属层、甲烷敏感层、氢气敏感层;

设置气体浓度环境,检测气体浓度变化与损耗峰峰值移动的拟合度。