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随着工业的发展,硫化氢(H2S)作为现代工业的主要废气之一,对职业工作人员构成巨大的生命健康威胁。因此,有效的实时监测工业生产中产生的H2S气体,以保证工作人员的生命安全,显得极其重要。传感器技术作为现代信息处理技术的重要分支,在国内外的高新技术产业中得到广泛的应用。气体传感器如同人类的嗅觉器官一样,能实时监测环境中的气体,在工业领域和国防建设方面占有重要地位。传统的旁热式、电阻式传感器工作时,需要在百摄氏度的温度条件下,对材料的活性进行催化,才能使其工作。因此,本文研究了在室温下工作的光纤气体传感器,以H2S为研究对象,制作了三种不同的传感器,其主要研究工作如下:(1)利用薄芯光纤(Thin Core Fiber,TCF)制作多节点干涉仪,将Cu/GO复合材料涂敷于薄芯光纤表面,形成了厚度为1.6μm敏感薄膜;通过对传感器的气敏测试,其灵敏度为4.83pm/ppm,响应和恢复时间分别为32s、52s,理论计算该传感器检测最低浓度为4.155ppm的H2S。(2)在多节点干涉仪的结构的基础上,接一个法拉第旋光镜(Faraday Rotation Mirror,FRM),制作了基于薄芯光纤迈克尔逊干涉仪,并从平面简谐波函数出发,分析光纤迈克尔逊干涉原理;以氧化石墨烯(GO)为原材料,进行改性,制备了氨基化还原氧化石墨烯(NH2-rGO),通过拉曼(Raman)光谱分析、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)对材料的分析,表明成功制备该材料;通过扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察,在薄芯光纤表面形成了500nm厚度的薄膜;通过对H2S气体的浓度测试,其灵敏度为21.3pm/ppm。(3)为了避免温度对传感器性能的影响,利用光子晶体光纤(Pohotonic Crystal Fiber,PCF),制作了光子晶体光纤迈克尔逊干涉仪,将二氧化钛制备成溶胶凝胶材料,浸涂于光子晶体光纤的表面。通过对H2S气体浓度的测试,其灵敏度为10.43pm/ppm;该传感器对温度敏感特性较小,可以忽略在20-65℃范围内影响。