基于金属有机骨架的水中微量乙醇光纤传感器

• 作者: 刘恒畅 张翔 程迪 陆云清 许吉 王瑾 梁忠诚
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 传感器 金属有机骨架 光纤传感 无芯光纤 多模干涉效应
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 遥感与传感器|Remote Sensing and Sensors
• 页码范围: 219-227
• 页数: 9页
• 分类号: TN253
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2328002

摘要

设计并制备了一种基于金属有机骨架(MOF)的光纤传感器,该传感器包括通过在无芯光纤两端熔接单模光纤所构建的单模-无芯-单模结构,以及采用原位结晶技术在无芯光纤表面生长的ZIF-8纳米薄膜.光信号从单模光纤耦合进无芯光纤时会激发出多种高阶模式并形成多模干涉,干涉结果对无芯光纤周围折射率的变化异常敏感.利用ZIF-8材料的多孔性和对乙醇分子特异性吸附能力,吸附乙醇分子后的ZIF-8纳米薄膜因孔隙被填充,其折射率将发生变化,改变了无芯光纤中多模干涉条件,导致其透射谱线发生偏移,从而实现水溶液中微量乙醇的检测,实验结果表明传感器最低检测乙醇体积分数可达1％,灵敏度为1.3nm·％-1.该传感器结构简单,易于制备,在水中微量有机分子检测方面具有一定的应用前景.