石墨烯基光纤湿度传感器的高性能探测与应用

本文主要探讨了基于石墨烯的光纤湿度传感技术的研究进展。研究人员将还原氧化石墨烯(rGO)沉积在侧边抛光光纤(SPF)上，创造了一种新颖的光纤湿度传感器。这种传感器在高湿度环境下表现出优异性能，当相对湿度(RH)处于70%至95%时，传感器的光功率变化达到了6.9分贝，显示出其对湿度变化的高度敏感性。特别地，在75%至95%的湿度范围内，传感器能够实现高达98.2%的相关系数线性响应，这意味着它能精确捕捉湿度变化，其灵敏度达到了惊人的0.31分贝每百分比湿度(%RH)，响应速度更是快速，仅需0.13/%RH/s。此外，该传感器的可重复性良好，这保证了其长期稳定性和准确性。 通过理论分析，研究者揭示了这种基于石墨烯的光纤传感器的工作原理，它能够利用石墨烯的特殊性质，如高导电性和高表面积，来感知周围环境的湿度变化。这一发现不仅扩展了石墨烯在光学传感器领域的应用，而且作为一种互补技术，它可以与传统的电化学传感器相结合，提高化学气体检测的精度和效率。 该研究的重要意义在于，它不仅提升了光纤湿度传感器的性能，还为石墨烯在化学传感技术中的广泛应用打开了新的可能性。石墨烯作为二维材料的代表，其在传感领域具有巨大的潜力，尤其是在环保、工业监测和医疗设备等领域。通过这种创新的光纤光学传感机制，有望推动石墨烯技术的发展，促进相关产业的进步。 这篇论文展示了石墨烯与光纤结合的湿度传感器在高精度、高速响应以及可重复性方面的优势，为未来的环境监测和智能设备提供了强有力的技术支撑，同时也为石墨烯在更广泛的化学气体检测应用中开辟了新路径。