基于石墨烯涂覆光子晶体光纤的折射率传感器

碳基材料聚合物拥有增强光纤传感器传感特性的潜力。将碳基材料与光子晶体光纤(PCF)相结合,先将剥除涂覆层的PCF两端与同样剥去涂覆层的单模光纤(SMF)熔接在一起,然后在结构表面涂覆石墨烯层,形成一个基于PCF的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。实验证明,在基于PCF的干涉仪传感器表面涂覆石墨烯材料能够提升传感器的折射率灵敏度。

基于石墨烯涂覆倾斜光纤光栅的折射率传感

采用等离子体增强化学气相沉积法,通过设置等离子体发生器的功率和生长时间来控制石墨烯的层数,生长出了高质量和高透明度的石墨烯;将3.7nm厚度的石墨烯(约11层)涂覆在倾斜角度为8°的光纤光栅上进行实验,测得光栅在折射率1.33附近的灵敏度达到-1.57161RIU^(-1),与未镀石墨烯的光栅相比,灵敏度约提高20倍。在光纤光栅表面涂覆石墨烯可明显提高倾斜光栅在低折射率区域的灵敏度,在生物、化学、食品安全和水环境监测等领域具有潜在应用价值。