基于镀钯薄膜的微悬臂梁型光纤光栅氢传感器的设计和制备

• 作者: 张博明 张晓晶 武湛君 陈吉安
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 氢传感器 微悬臂梁 光纤布拉格光栅 微型机电系统 钯膜
• 年，卷（期）: 2010,（7）
• 页码范围: 1784-1788
• 页数: 5页
• 分类号: TN253|TP212.14
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL20103707.1784

摘要

利用微型机电系统(MEMS)加工工艺制备微悬臂梁,开发了一种由镀钯薄膜微悬臂梁和光纤布拉格光栅(FBG)组成的氢气敏光纤传感器,通过光栅波长的变化测量微悬臂梁吸收氢气时产生的位移,从而反映出环境中的氢浓度.应用弹性力学理论分析其工作原理,建立了传感器最大波长变化量与氢浓度关系的数学模型.结果表明,改变钯膜/硅悬臂梁厚度比可以提高传感器的灵敏度,厚度比为0.4时,传感器响应量最大.通过实验研究了传感器的氢响应特性,理论模型预测的最大波长变化量与实验结果十分吻合.