一种同时检测温度和重金属离子的光纤传感器及其制作方法
专利汇可以提供一种同时检测温度和重金属离子的光纤传感器及其制作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种同时检测 温度 和重 金属离子 的光纤 传感器 ，由单模光纤、小芯径单模光纤、小芯径单模光纤与 光子 晶体光纤熔接形成的塌陷区、光子晶体光纤依次衔接构成，小芯径单模光纤的表面依次包覆铬膜、金或 银 膜、改性壳聚糖膜形成光纤包层。本发明还涉及所述传感器的制作方法。本发明利用传感器的测量结果与温度变化相对应，实现温度和重金属离子含量同时检测，降低甚至消除温度对重金属离子检测的影响，符合重金属离子检测的实际需求。，下面是一种同时检测温度和重金属离子的光纤传感器及其制作方法专利的具体信息内容。
1.一种同时检测温度和重金属离子的光纤传感器，其特征在于由单模光纤、小芯径单模光纤、小芯径单模光纤与光子晶体光纤熔接形成的塌陷区、光子晶体光纤依次衔接构成，小芯径单模光纤的表面依次包覆铬膜、金或银膜、改性壳聚糖膜形成光纤包层。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于所述的光纤为石英系列光纤；其中小芯径单模光纤纤芯直径4-7μm，长度2-20cm。
3.根据权利要求1或2所述的传感器，其特征在于所述铬膜厚度优选1-5nm；金或银膜厚度20 150nm；改性壳聚糖膜厚度5-200nm；镀膜长度1-30mm。
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4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于光子晶体光纤右端面镀金或银膜。
5.权利要求1—4之一所述同时检测温度和重金属离子的光纤传感器的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1) 将单模光纤与小芯径单模光纤、光子晶体光纤依次熔接，小芯径单模光纤、光子晶体光纤熔接区域形成塌陷区；
(2) 步骤（1）所述的小芯径单模光纤表面依次镀上铬膜、金或银膜；置于10-20%的戊二醛溶液中15--25小时，用水冲洗；
(3)用1-5%浓度的醋酸溶解壳聚糖，得到0.5-5%浓度的壳聚糖溶液，涂覆在步骤(2)所述的金或银膜上；
(4) 步骤(3)得到的光纤干燥后置于1-10%的戊二醛溶液中1-10分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100:1-10，干燥。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于将步骤(1)熔接后的小芯径单模光纤置于超声波清洗槽中用无水乙醇清洗1-3分钟3--5次，然后用脱脂棉蘸无水乙醇将其光纤包层表面擦拭干净并晾干。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于步骤 (4) 中，将步骤(3)得到的光纤真空1—3小时干燥后置于1-10%的戊二醛溶液中1-10分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100:
1-10，干燥20—24小时。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包括步骤（5），在光子晶体光纤右端面镀金或银膜。
一种同时检测温度和重金属离子的光纤传感器及其制作方法
技术领域
背景技术
发明内容
(2) 步骤（1）所述的小芯径单模光纤表面依次镀上铬膜、金或银膜；置于10-20%的戊二醛溶液中15--25小时，用水冲洗；
(3)用1-5%浓度的醋酸溶解壳聚糖，得到0.5-5%浓度的壳聚糖溶液，涂覆在步骤(2)所述的金或银膜上；
(4) 步骤(3)得到的光纤干燥后置于1-10%的戊二醛溶液中1-10分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100:1-10，干燥。
步骤 (4) 所述的干燥优选真空干燥，即步骤(3)得到的光纤真空1—3小时干燥后置于1-10%的戊二醛溶液中1-10分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100:1-10，干燥20—24小时。
（2）本发明将不同的光纤熔接，在光纤的传输过程中有效地将较多的光能量耦合到光纤包层，为激发表面等离子体共振信号创造好的条件，避免了抛磨光纤或者加工成锥形的繁琐工艺，同时又将光纤包层的信号耦合回到光纤的纤芯；
（3）本发明在小芯径单模光纤表面依次包覆铬膜、金或银膜、改性壳聚糖膜，实现表面等离子体共振信号的激发和特定重金属离子的吸附与检测，较大程度简化光纤SPR传感器的制备工艺，又可实现同时检测温度和重金属离子。
具体实施方式
制备检测温度和重金属离子的光纤传感器（光纤传感器1）
(1) 将单模光纤与小芯径单模光纤、光子晶体光纤依次熔接，小芯径单模光纤、光子晶体光纤熔接区域形成塌陷区；熔接后的小芯径单模光纤置于无水乙醇中超声波清洗槽中清洗1分钟5次，然后用脱脂棉蘸无水乙醇将其光纤包层表面擦拭干净并晾干；
(2) 步骤（1）所述的小芯径单模光纤表面依次镀上铬膜、金膜；置于10%的戊二醛溶液中25小时，用水冲洗；
(3)用1%浓度的醋酸溶解壳聚糖，得到5%浓度的壳聚糖溶液，涂覆在步骤(2)所述的金膜上；
(4) 步骤(3)得到的光纤真空干燥1小时后置于10%的戊二醛溶液中1分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100: 10，真空干燥20小时。
制备检测温度和重金属离子的光纤传感器（光纤传感器2）
(1) 将单模光纤与小芯径单模光纤、光子晶体光纤依次熔接，小芯径单模光纤、光子晶体光纤熔接区域形成塌陷区；熔接后的小芯径单模光纤置于无水乙醇中超声波清洗槽中清洗3分钟3次，然后用脱脂棉蘸无水乙醇将其光纤包层表面擦拭干净并晾干；
(2) 步骤（1）所述的小芯径单模光纤表面依次镀上铬膜、银膜；置于20%的戊二醛溶液中15小时，用水冲洗；
(3)用5%浓度的醋酸溶解壳聚糖，得到0.5%浓度的壳聚糖溶液，涂覆在步骤(2)所述的银膜上；
(4) 步骤(3)得到的光纤真空干燥3小时后置于1%的戊二醛溶液中10分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100:1，真空干燥24小时；
(5) 在光子晶体光纤右端面镀金或银膜。
制备检测温度和重金属离子的光纤传感器（光纤传感器3）
(1) 将单模光纤与小芯径单模光纤、光子晶体光纤依次熔接，小芯径单模光纤、光子晶体光纤熔接区域形成塌陷区；熔接后的小芯径单模光纤置于无水乙醇中超声波清洗槽中清洗2分钟4次，然后用脱脂棉蘸无水乙醇将其光纤包层表面擦拭干净并晾干；
(2) 步骤（1）所述的小芯径单模光纤表面依次镀上铬膜、金膜；置于15%的戊二醛溶液中20小时，用水冲洗；
(3)用3%浓度的醋酸溶解壳聚糖，得到2%浓度的壳聚糖溶液，涂覆在步骤(2)所述的金膜上；
(4) 步骤(3)得到的光纤真空干燥2小时后置于5%的戊二醛溶液中5分钟，壳聚糖与戊二醛的质量比为100:5，真空干燥22小时；
(5) 在光子晶体光纤右端面镀金或银膜。
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