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公开(公告)号：CN108732101B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201810844285.5
申请日：2018-07-27
Applicant: 温州大学
Abstract: 本发明提供一种具有宽波段动态调控、快速响应、高灵敏等特性的石墨烯集成倾斜光纤光栅折射率传感器及灵敏度调控方法，包括宽带光源、偏振控制器、待测样品池、光谱分析仪、单模光纤，待测样品池内放置有石墨烯集成倾斜光纤光栅的反应器皿，所述的石墨烯集成倾斜光纤光栅为涂覆有石墨烯的倾斜光纤光栅构成。通过调控涂覆在倾斜光纤光栅包层表面石墨烯的化学势来改变石墨烯的电导率及其折射率，使倾斜光纤光栅的模式特性及谐振波长发生改变，从而调控并优化石墨烯集成倾斜光纤光栅传感器的传感性能。
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公开(公告)号：CN108872089A
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201810603168.X
申请日：2018-06-12
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/21
CPC classification number: G01N21/21
Abstract: 本发明属于光纤光栅生化医学传感器设计领域，具体涉及含内包层调制倾斜光纤光栅折射率传感装置及方法，通过在靠近倾斜光纤光栅纤芯区域的包层中引入折射率调制(即内包层调制)，极大增强了倾斜光纤光栅的谐振强度，从而极大提高了检测灵敏度；通过监测传感器的谐振强度而非谐振波长随待测物质的变化从而实现传感，不仅简化了传感器的制备工艺，同时大大降低了检测装置的成本；进一步通过调控该传感器在不同待测物质环境中的谐振强度，可实现低折射率区域的气体到高折射率区域的液体的高灵敏高精度的折射率传感检测。
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公开(公告)号：CN107860750B
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201710933690.X
申请日：2017-10-10
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/552
Abstract: 本发明提供一种基于倾斜光纤光栅表面等离子体共振的折射率传感装置，包括宽带光源、起偏器、偏振控制器、光隔离器、由极大倾角长周期光纤光栅及金属膜形成的传感探头以及光谱分析仪。宽带光源产生宽波段入射光，经起偏器、偏振控制器和光隔离器后输出单一偏振光，并导入至参数优化的传感探头中，偏振光在传感探头中耦合至低阶或高阶偏振包层模式并在输出端产生相应的谐振峰；其中，s偏振光仅耦合至s偏振低阶或高阶包层模式，p偏振光耦合至低阶或高阶p偏振包层模式并在金属膜内激励起等离子体共振波；通过光谱分析仪记录输出光谱的谐振波长随待测样品折射率的变化情况，实现待测样品检测。本发明传感装置有效增强了待测样品与表面等离子体共振波的互作用程度，提升传感灵敏度和分辨率。
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公开(公告)号：CN108732101A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810844285.5
申请日：2018-07-27
Applicant: 温州大学
Abstract: 本发明提供一种具有宽波段动态调控、快速响应、高灵敏等特性的石墨烯集成倾斜光纤光栅折射率传感器及灵敏度调控方法，包括宽带光源、偏振控制器、待测样品池、光谱分析仪、单模光纤，待测样品池内放置有石墨烯集成倾斜光纤光栅的反应器皿，所述的石墨烯集成倾斜光纤光栅为涂覆有石墨烯的倾斜光纤光栅构成。通过调控涂覆在倾斜光纤光栅包层表面石墨烯的化学势来改变石墨烯的电导率及其折射率，使倾斜光纤光栅的模式特性及谐振波长发生改变，从而调控并优化石墨烯集成倾斜光纤光栅传感器的传感性能。
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公开(公告)号：CN109187442B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201811064007.4
申请日：2018-09-12
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/552
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种对低折射率待测物微小变化具有灵敏度高、测量精度高、响应速度快等优异特性的石墨烯增强倾斜光纤光栅泄漏模谐振传感器及其检测系统，包括光源、偏振控制器、待测样品池、倾斜光纤光栅和光谱分析仪，所述倾斜光纤光栅包括纤芯和包层，所述纤芯区域内刻写有倾角为6~10°的倾斜光栅，所述倾斜光栅区域的包层表面涂覆有石墨烯，所述石墨烯的两端涂覆有金属薄膜电极。通过改变金属电极上的电压，可动态调控石墨烯的光电特性，从而增强倾斜光纤光栅的泄漏模谐振，泄漏模谐振具有比现有谐振技术更优异的传感特性，特别对于低折射率区域待测物质的微小变化，泄漏模谐振展现出更高的传感灵敏度和传感精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109187442A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201811064007.4
申请日：2018-09-12
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/552
Abstract: 本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种对低折射率待测物微小变化具有灵敏度高、测量精度高、响应速度快等优异特性的石墨烯增强倾斜光纤光栅泄漏模谐振传感器及其检测系统，包括光源、偏振控制器、待测样品池、倾斜光纤光栅和光谱分析仪，所述倾斜光纤光栅包括纤芯和包层，所述纤芯区域内刻写有倾角为6~10°的倾斜光栅，所述倾斜光栅区域的包层表面涂覆有石墨烯，所述石墨烯的两端涂覆有金属薄膜电极。通过改变金属电极上的电压，可动态调控石墨烯的光电特性，从而增强倾斜光纤光栅的泄漏模谐振，泄漏模谐振具有比现有谐振技术更优异的传感特性，特别对于低折射率区域待测物质的微小变化，泄漏模谐振展现出更高的传感灵敏度和传感精度。
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公开(公告)号：CN108680531A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810494921.6
申请日：2018-05-22
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明采用二氧化钛薄膜涂覆倾斜光纤光栅作为传感器，输入偏振光进入该传感器的极大倾角光栅区域后耦合至s偏振态TE0,j包层模或p偏振态EH2,j包层模而非传统的HE/EH1,j包层模，进一步通过调控传感器的偏振耦合特性及谐振参数，可使其工作于s偏振态TE0,j或p偏振态EH2,j包层模双峰谐振状态，TE0,j和EH2,j包层模具有比HE/EH1,j包层模更灵敏的环境响应特性，因此增强了传感器与待测物质的互作用程度，从而获得更优异的传感特性；进一步的，该方案有效地利用了光纤模式资源，有利于开发多参量、更多优异光谱及传感特性的光纤传感器。
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公开(公告)号：CN108680531B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201810494921.6
申请日：2018-05-22
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明采用二氧化钛薄膜涂覆倾斜光纤光栅作为传感器，输入偏振光进入该传感器的极大倾角光栅区域后耦合至s偏振态TE0,j包层模或p偏振态EH2,j包层模而非传统的HE/EH1,j包层模，进一步通过调控传感器的偏振耦合特性及谐振参数，可使其工作于s偏振态TE0,j或p偏振态EH2,j包层模双峰谐振状态，TE0,j和EH2,j包层模具有比HE/EH1,j包层模更灵敏的环境响应特性，因此增强了传感器与待测物质的互作用程度，从而获得更优异的传感特性；进一步的，该方案有效地利用了光纤模式资源，有利于开发多参量、更多优异光谱及传感特性的光纤传感器。
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公开(公告)号：CN108872089B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201810603168.X
申请日：2018-06-12
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/21
Abstract: 本发明属于光纤光栅生化医学传感器设计领域，具体涉及含内包层调制倾斜光纤光栅折射率传感装置及方法，通过在靠近倾斜光纤光栅纤芯区域的包层中引入折射率调制(即内包层调制)，极大增强了倾斜光纤光栅的谐振强度，从而极大提高了检测灵敏度；通过监测传感器的谐振强度而非谐振波长随待测物质的变化从而实现传感，不仅简化了传感器的制备工艺，同时大大降低了检测装置的成本；进一步通过调控该传感器在不同待测物质环境中的谐振强度，可实现低折射率区域的气体到高折射率区域的液体的高灵敏高精度的折射率传感检测。
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公开(公告)号：CN107490561B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201710605558.6
申请日：2017-07-24
Applicant: 温州大学
IPC: G01N21/41
Abstract: 本发明提供一种高灵敏倾斜光纤光栅低折射率传感检测装置，包括宽带光源、偏振控制器、光隔离器、极大倾角长周期光纤光栅和光谱分析仪。宽带光源产生入射光，经偏振控制器偏振为单一偏振方向的p偏振光或s偏振光后，通过光隔离器并经光纤跳线输入至极大倾角长周期光纤光栅中，在极大倾角长周期光纤光栅中，通过设置合适的参数使得纤芯导模仅与简并的高阶LP1,j偏振包层模式发生模式耦合，并处于LP1,j偏振包层模式的双峰谐振状态，并结合参数优化，最终实现一种在低折射率区域具有较高传感灵敏度、分辨率高、结构简单、易制备等优点的低折射率传感器。
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