光纤化学传感器

光纤化学传感器可广泛利用于环境检测、生物及临床医学、工业生产等领域。尽管光纤化学传感器在近十年来得到飞速的发展，但国内外都仍未达到规模工业化生产和商业化应用的目标。随着社会经济不断发展，各行各业对简单、廉价、高精度、快速响应的光纤化学传感器的需求将会日益剧增。光纤化学传感器的研究正方兴未艾，各种新材料、新方法、新应用层出不穷。关键在于如何利用光纤和检测器的性能特点进行优化组合，开发这两种传感器在环境监测方面大有用途。

传递光信号和直接装载指示剂于波导管。早期研制的传感器大多只利用前一个用途，光纤在探头和检测器之间被动的传递光信号。只有把指示剂直接装进光纤液芯波导体内才真正挖掘和利用了光纤的2个特性。光纤作为探头装置并传递着光信号，对于光纤，由于其光全反射特性，光福损失小，光程可根据需要任意的延长。光纤化学传感器所用的检测器可以是单波长测定，也可以是多波长测定。单色器也可以是滤色片、棱镜或光栅。多波长检测器如电荷耦合装置能测定多波段的光强变化，其中的某些波段光强作为参比，可排除由于温度或指示剂浓度等因素变化以及光源波动的影响，大大的提高了仪器工作的稳定性。

一个理想的光源所发出来的光应该具有足够的强度和稳定性，波长能连续变化，且功率消耗低。光纤化学传感器的探头是仪器的最关键部件，它通常是有待测物敏感指示剂固定光纤或旁边组成的，有各种不同光纤造型，常见的有“Y”字型、圈型和直线型光纤设计

特别是光纤液芯波导管的诞生极大的促进了化学传感器的发展。该种光纤液芯波导管有两种特性：气体选择可参透性和低折射率。某些气体能通过光纤液芯波导管进入或移动纤体。而液体则不能出入。由光纤一端入射的光线基于芯纤与包纤介面的全内反射作用而传导至光纤的另一端射出，光的传播不受光纤宏观弯曲的影响，理论上光能量的传递损耗取决于液芯和包纤光合材料本身的光合特性。由于光纤具有抗干扰、耐高温与腐蚀、反应灵敏和功耗小等特点。使得光纤化学传感器得到迅速的发展，成为化学传感器研究的新方向。