微光纤气体传感器

痕量甲烷检出

利用倏逝波模式相位差光热光谱，实现痕量气体高灵敏、宽动态范围与长期稳定检测。

Zhao, Pengcheng · Hoi Lut, Ho · 樊尚春 · Jin, Wei

Laser and Photonics Reviews 2023

参数信息

噪声等效浓度

160 ppb

动态范围

6

响应时间

6 s

7天不稳定性

3 %

微光纤长度

5.6 cm

微光纤直径

2.36 µm

技术优势

灵敏度够高

噪声等效浓度低至 160 ppb，能够检测痕量甲烷。

动态范围宽

动态范围超过 6 个数量级，既能测低浓度也能测高浓度，无需切换量程。

长期稳定

连续 7 天测量，不稳定性低于 3%，适合长期在线监测。

成本可控

采用商用光纤元件制备，探针成本低，有利于规模化部署。

应用场景

• 气体传感：检测工业过程或环境中的甲烷泄漏，替代传统色谱法。
• 光谱仪器：以光纤探针实现光热光谱测量，简化光学系统。
• 环境监测：远程实时监测环境甲烷浓度，预警温室气体泄漏。
• 医疗诊断：通过呼吸气中痕量气体标志物辅助疾病诊断。