| 基于氧化石墨烯-聚乙烯醇薄膜的光纤光栅湿度传感器 |
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| 引用本文： | 邵敏,杨萌,张文松,路青青,乔学光.基于氧化石墨烯-聚乙烯醇薄膜的光纤光栅湿度传感器[J].光电子．激光,2024,35(7):673-682. |
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| 作者姓名： | 邵敏 杨萌 张文松 路青青 乔学光 |
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| 作者单位： | 西安石油大学 理学院 光电油气测井与检测教育部重点实验室，陕西 西安 710065,西安石油大学 理学院 光电油气测井与检测教育部重点实验室，陕西 西安 710065,西安和其光电科技股份有限公司，陕西 西安 710075,西安和其光电科技股份有限公司，陕西 西安 710075,西北大学 物理学院，陕西 西安 710127 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划战略性先进电子材料重点专项(2017YFB0405502)、国家自然科学基金(61805197)和西安石油大学研究生院创新与实践能力培养计划项目 (YCS21112083) |
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| 摘 要： | 为提高光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)对环境湿度的敏感性,本文提出将氧化石墨烯-聚乙烯醇溶液涂覆在FBG上进行湿度增敏。首先对传感器的湿度响应进行了理论研究,然后使用提拉镀膜法制作了传感器样品,实验讨论了湿敏溶液的混合比例和薄膜厚度对湿度灵敏度的影响。进一步的实验研究结果表明:当氧化石墨烯和聚乙烯醇溶液的混合比例为9∶1,涂覆 厚度为89 μm时,在相对湿度 50%—60%RH(relative humidity)的 湿度范围内,传感器的湿度灵敏度为2.3 pm/%RH；在60%—70%RH的 湿度范围内,传感器的湿度灵敏度为7.7 pm/%RH；在70%—80% RH的湿度范围内,湿度灵敏度为47.2 pm/%RH。传感器的温度灵敏度为13.2 pm/℃,湿度测量的不稳定性为0.064 7% RH,响应和 恢复时间分别为0.84 s和11.46 s。该传感器制作简便、湿度灵敏度高、稳定性好,具有较大的应用潜力。
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| 关 键 词： | 光纤布拉格光栅(FBG) 氧化石墨烯(GO) 聚乙烯醇(PVA) 湿度灵敏度 |
| 收稿时间： | 2022/11/28 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/3/7 0:00:00 |
Fiber grating humidity sensor based on graphene oxide-polyvinyl alcohol film |
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| SHAO Min,YANG Meng,ZHANG Wensong,LU Qingqing and QIAO Xueguang.Fiber grating humidity sensor based on graphene oxide-polyvinyl alcohol film[J].Journal of Optoelectronics·laser,2024,35(7):673-682. |
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| Authors: | SHAO Min YANG Meng ZHANG Wensong LU Qingqing and QIAO Xueguang |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | fiber Bragg grating (FBG) graphene oxide (GO) polyvinyl alcohol (PVA) humidity sensitivity |
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