1、成果简介：

该成果介绍了一种通过将气体敏感材料与微纳光纤有机结合的简单可靠的方法实现高灵敏的氨气传感。通过利用绝热熔融拉锥多芯光纤制备的单锥干涉型微纳光纤器件与氧化锌/氧化石墨烯(GO-ZnO)纳米复合材料结合，GO-ZnO吸附气体分子后电子转移导致GO折射率变化，通过监测干涉谱的波长漂移而获得氨气浓度变化信息。研究结果表明该传感器在室温条件下，当氨气浓度为4-140 ppm范围内该传感器的响应灵敏度为31 pm/ppm ，并且对氨气具有较好的选择性。该传感器为狭小空间和易燃易爆环境中实现高灵敏度氨气传感提供了有效方法。

2、图片（含图表）：

图1  (a) ZnO-GO涂覆单锥干涉型微纳光纤NH₃传感机理；(b) NH₃传感实验装置示意图；

（c）七芯光纤端面显微图。

图2  (a) GO-ZnO涂覆微纳光纤表面SEM；(b) 光纤表面EDS谱；（c）测得GO-ZnO涂覆单锥干涉型微纳光纤前后的透射谱。

图

3、创新点：

（1） 在绝热条件小通过熔融拉锥七芯光纤锥制作高消光比的干涉型微纳光纤器件作为氨气传感器的载体。

（2）制备氧化锌修饰的氧化石墨烯纳米复合材料（GO-ZnO）涂覆在锥形微纳光纤的腰区，利用氧化锌纳米粒子对氨气具有较大的亲和力并且会改变石墨烯的能带结构，因此ZnO纳米粒子可以改善GO对气体的选择性和吸附能力。

4、成果成员信息：

蒋友华     2014级     光学工程

张静乐      2015级         物理电子学

张  敏      2016级         光学工程

朱  艺      2016级         光学工程

5、指导教师信息：

傅海威     教授            光纤传感理论、技术及应用