1、成果简介

研究设计了一种基于Fe₂O₃涂层的锥形微光纤干涉仪结构。包覆在微光纤传感器表面的Fe₂O₃纳米管起到了传感层的作用，提高了对气体的选择性和对氨分子的吸附性，增强了传感器的倏逝场强分布，改变了微光纤干涉仪中导模的有效折射率。当氨分子吸附在传感层上的量发生变化时，微光纤传感器的透射光谱会发生偏移。通过测定透射光谱的波长的偏移量，可以检测出氨的浓度。实验结果表明，涂有Fe₂O₃纳米管的锥形微光纤干涉仪传感器具有较好的时间响应特性、可重复性和较强的氨气检测灵敏度，其灵敏度为1.30pm/ppm。该传感器可用于对环境中有害气体如氨气的检测。

2、图片（含图表）

图1 基于Fe₂O₃涂层传感器的原理示意图

图2 Fe₂O₃纳米管的SEM图 图3 具有Fe₂O₃涂层传感器检测

氨气浓度的透射光谱

3、创新点

设计并制备出新型金属氧化物增敏材料，通过火焰熔融拉锥法制备光纤锥结构，将金属氧化物Fe₂O₃材料与微光纤传感器相结合，对外界环境中的气体进行检测。Fe₂O₃材料可以增强传感器对氨气分子的吸附能力，提高传感器对氨气的选择性和可重复性检测。

4、成果成员信息

王旗旗、2017级、光学工程

张敏、2016级、光学工程

朱艺、2016级、光学工程

杨冲、2017级、光学工程

王帅、2018级、光学工程

5、指导教师信息

傅海威、教授、光纤传感

丁继军、副教授、石墨烯复合材料的功能化与应用研究