基于氧化石墨烯涂层的侧抛光纤马赫-曾德尔干涉仪温湿度传感器

• 作者: 张平 刘彬 刘正达 刘娟 王梦宇 伏燕军 万生鹏 何兴道 吴强
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光纤光学 马赫-曾德干涉仪 侧边抛磨 氧化石墨烯 温湿度传感
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 光纤光学与光通信|Fiber Optics and Optical Communications
• 页码范围: 33-42
• 页数: 10页
• 分类号: TN25
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.0306003

摘要

对基于微锥的侧抛光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构进行了理论和实验研究.与传统没有经过侧边抛磨的光纤MZI相比,可以看出控制光纤侧抛深度可以有效地提高MZI结构的折射率传感性能.研究结果表明:侧抛深度达41.7 μm时,折射率在1.34附近的传感灵敏度达-117.145 nm/RIU.利用侧抛光纤MZI结构结合亲水性材料氧化石墨烯(GO),通过将其沉积在侧抛光纤MZI表面,实现了对温度和湿度双参量的同时测量.温度和相对湿度(RH)的传感灵敏度分别达131.77 pm/℃和-76.1 pm/％RH.所提侧抛光纤MZI传感器结构具有灵敏度高、低成本和制备简单等优点,在生物化学传感领域具有广泛的应用前景.