G-PVA光纤湿度传感器

温串扰低至0.006 nm/°C

一种基于游标效应的并联法布里-珀罗型光纤湿度传感器,采用飞秒激光打孔空心光纤并填充石墨烯-聚乙烯醇(G-PVA)复合湿敏材料,在宽湿度范围内实现高灵敏度与低温度串扰。

仝锐杰 · Shu-chang, Wu · Hao-nan, Zheng · Xiang, Li · Xia, Feng

Sensors and Actuators, A: Physical 2025

参数信息

湿度灵敏度
4.64 nm/%RH
响应时间
28 s
恢复时间
36 s
温度串扰
0.006 nm/°C
最大波长波动(温度)
0.2 nm
波长波动(湿度稳定性)
0.5,0.5,0.7 nm

技术优势

灵敏度大幅提升

利用游标效应放大光谱漂移,在15.87–74.21 %RH范围内灵敏度达4.64 nm/%RH。

响应快速

石墨烯-聚乙烯醇复合膜在飞秒激光打孔的空心光纤中形成多通道湿敏结构,缩短水分子吸附/脱附路径,响应时间28秒、恢复时间36秒。

温度串扰低

并联参考臂补偿温度引起的波长漂移,在20–50 °C范围内串扰约0.006 nm/°C,波长波动不超过0.2 nm。

稳定性好

在三个代表性湿度点长时间监测,波长波动分别不超过0.5 nm、0.5 nm和0.7 nm。

应用场景