基于纳米多孔薄膜的对称平面光波导湿度传感器

通过在对称平面玻璃光波导上下表面各制备一层纳米多孔TiO2薄膜,形成了一种简单新颖的光学湿度传感器。其原理为,导波光在平面对称光波导中的传播损失依赖于纳米多孔TiO2薄膜的平均折射率,后者依赖于薄膜内部的水分子吸附量,而薄膜的水分子吸附量随着周围相对湿度的变化而变化,通过实时测量导波光传播损失的变化就能够感知外围的相对湿度。测试结果表明,在650nm波长下,相对湿度从20.47%逐渐增大到84.16%,光波导输出信号从0dB非线性衰减到1.82dB;当相对湿度大于60%时,传感器灵敏度相对较高。本文还初步研究了多孔薄膜厚度对湿度灵敏度的影响及传感器的迟滞效应。