公开(公告)号：CN113624369A

公开(公告)日：2021-11-09

申请号：CN202110706784.X

申请日：2021-06-24

Applicant: 中国矿业大学(北京)

Inventor： 李艳 ,  杨福铃 ,  梁帅 ,  赵梦宇 ,  肖屹峰

IPC: G01L1/24

Abstract: 本发明涉及了一种基于石墨烯传感器的压力测量方法，包括建立压力敏感结构‑石墨烯力学模型，得到压力与压力敏感结构‑石墨烯接触面积的关系；压力敏感结构变形，石墨烯周围空间光场分布改变，采用反射率法分析石墨烯复合结构的交界面处的光场变化，进而得到压力敏感结构‑石墨烯接触面积与有效折射率的关系；有效折射率改变，光波导的光信号强度和相位发生变化，得到实时输出光谱，计算得到波谷漂移量，结合施加在传感器上的实时压力，得到压力与输出光谱的波谷漂移量的线性关系。本发明结合石墨烯特有的传输特性和马赫曾德尔光波导结构的相位变化原理，提出了一种新颖的压力测量方法。

公开(公告)号：CN113624369B

公开(公告)日：2022-04-29

申请号：CN202110706784.X

申请日：2021-06-24

Applicant: 中国矿业大学(北京)

Inventor： 李艳 ,  杨福铃 ,  梁帅 ,  赵梦宇 ,  肖屹峰

IPC: G01L1/24

Abstract: 本发明涉及了一种基于石墨烯传感器的压力测量方法，包括建立压力敏感结构‑石墨烯力学模型，得到压力与压力敏感结构‑石墨烯接触面积的关系；压力敏感结构变形，石墨烯周围空间光场分布改变，采用反射率法分析石墨烯复合结构的交界面处的光场变化，进而得到压力敏感结构‑石墨烯接触面积与有效折射率的关系；有效折射率改变，光波导的光信号强度和相位发生变化，得到实时输出光谱，计算得到波谷漂移量，结合施加在传感器上的实时压力，得到压力与输出光谱的波谷漂移量的线性关系。本发明结合石墨烯特有的传输特性和马赫曾德尔光波导结构的相位变化原理，提出了一种新颖的压力测量方法。

公开(公告)号：CN113405704A

公开(公告)日：2021-09-17

申请号：CN202110706788.8

申请日：2021-06-24

Applicant: 中国矿业大学(北京)

Inventor： 李艳 ,  杨福铃 ,  梁帅 ,  赵梦宇 ,  肖屹峰

IPC: G01L1/24

Abstract: 本发明涉及一种用于测量压力的石墨烯复合结构传感器，包括PDMS层、石墨烯层、融合光波导层。融合光波导层包括Y分支型输入分束器、干涉臂和参考臂、Y分支型输出合束器。基于石墨烯特有的光学性质，压力作用下，输出光谱中干涉波谷的漂移量发生改变。与传统的压力传感器相比，本发明提供的石墨烯复合结构传感器抗电磁干扰、环境适用性好、灵敏度高、响应时间快且改善了马赫曾德尔型压力传感器有效压力测量范围小的缺点。