针对日益严峻的食品安全问题, 特别是食源性致病菌的快速检测, 本文提出一种基于表面改性石墨烯粗锥型马赫-曾德尔干涉结构的光纤大肠杆菌传感器。首先, 截取一根4 cm的实心光子晶体光纤, 两端分别与两根单模光纤进行粗锥熔接, 形成基于马赫-曾德尔干涉原理的传感结构; 接着, 制备一种表面改性石墨烯敏感材料, 将它涂覆在实心光子晶体光纤的表面, 使传感器对大肠杆菌溶液有较高的灵敏度; 最后, 将上述传感器置于水槽中, 以此检测大肠杆菌溶液浓度。实验结果表明, 在大肠杆菌溶液浓度为50~600 cfu/mL内, 随着菌液的浓度增大, 传感器的干涉光谱发生了明显的蓝移, 灵敏度为3.43 pm/(cfu·mL-1), 菌液浓度与波长偏移的线性度为0.956 49, 检测限为67.18 cfu/mL, 响应时间为15 s。该传感器成本低、体积小、响应时间快, 适用于低浓度大肠杆菌浓度的快速检测。

提出了一种基于氧化铜/聚苯胺包覆光子晶体光纤的一氧化碳传感器。将标准单模光纤与实心光子晶体光纤熔接形成马赫-曾德尔干涉结构,在光子晶体光纤表面涂覆氧化铜/聚苯胺复合材料,用于检测一氧化碳(CO)。结果表明,在光纤表面形成了一层厚度约为2 μm的均匀复合膜;该传感器的灵敏度为17 pm;传感器在CO体积分数为0~75×10 ^-6的范围内呈现良好的线性关系和选择性,响应时间和恢复时间分别约为80 s和110 s。该传感器具有成本低、结构简单、制作容易等优点。

提出一种基于纳米铜/石墨烯包覆光子晶体光纤的硫化氢传感方法.将两根单模光纤分别与实心光子晶体光纤进行粗锥熔接, 形成马赫-曾德干涉结构.先在光子晶体光纤表面包覆石墨烯薄膜, 再在石墨烯薄膜的表面沉积纳米铜形成复合敏感薄.当复合敏感薄膜吸附硫化氢气体时, 其自身折射率发生改变, 导致光子晶体光纤中纤芯与包层的光程差发生变化, 干涉波谷发生偏移.建立气体浓度与波长偏移关系, 实现硫化氢的低浓度检测.研究表明：该传感器的灵敏度为8.5 pm/ppm, 检测限为3.85 ppm, 在硫化氢浓度为0~80 ppm范围内呈现良好的线性和选择性, 其输出光谱呈现蓝移, 响应时间和恢复时间分别约为92 s和119 s.该传感器成本低、结构简单、制作容易, 有望应用于硫化氢气体的探测.

采用高温固相法成功制备了K1-xSr4(BO3)3∶xPr3+发光材料。X射线衍射图谱表明,所合成的样品具有Ama2空间点群对称结构。扫描电子显微镜分析结果表明,样品颗粒分散度和结晶性好,形貌不规则且表面分布有毛绒状细丝。当Pr3+的掺杂摩尔分数为1%时, 样品发光强度最大。样品吸收光谱、漫反射光谱与激发谱、发射谱呈现良好的镜像关系。