光子学报
2023, 52(10): 1052419
1 上海交通大学 空天科学技术研究院,上海 200240
2 哈尔滨工业大学 复合材料研究所,黑龙江 哈尔滨 150001
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。
氢传感器 微悬臂梁 光纤布拉格光栅 微型机电系统 钯膜
College of Electr. Eng., Yanshan University, Qinhuangdao 066004, CHN
Micro-cantilever beam Optic fiber grating Heterodyne detection