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龍圖騰網恭喜哈爾濱理工大學申請的專利基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114544542B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-27發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111447853.6，技術領域涉及：G01N21/359；該發明授權基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統是由孫菲菲;李堃;沈濤;陳文建設計研發完成，并于2021-11-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統在說明書摘要公布了：本發明專利提供了基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感裝置及方法，它包括光源1、單模光纖2、傳感單元3、光譜分析儀4、光電轉化器5、信號處理模塊6和計算機7。利用表面等離子體共振原理，通過一個特殊結構的光子晶體光纖的兩個共振峰的間距來檢測磁場與應力，結果在計算機中顯示。本發明由雙峰靈敏度公式來取代傳統的波長靈敏度的計算方法，提出的新的傳感裝置采用了雙峰靈敏度的傳感方法，具有靈敏度高、設計靈活、結構緊湊、穩定性強等優點，在工業應用、醫療衛生、消費電子、科技研發等領域具有極高的使用價值。

本發明授權基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統在權利要求書中公布了：1.基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統，其特征在于：由光源1、單模光纖2、傳感單元3、光譜分析儀4、光電轉化器5、信號處理模塊6和計算機7組成；所述傳感單元3為光子晶體光纖3-1；由包層3-2、銀膜3-7、氧化鋅薄膜3-8和分析液3-9構成；包層3-2包括：20個圓形空氣孔3-3、5個圓形空氣孔3-4、2個橢圓形空氣孔3-5、3個橢圓形空氣孔3-6；圓形空氣孔3-3、圓形空氣孔3-4、橢圓形空氣孔3-5以及橢圓形空氣孔3-6關于光纖y軸對稱排列；圓形空氣孔3-4位于圓形空氣孔3-3與橢圓形空氣孔3-5中間；銀膜3-7和氧化鋅薄膜3-8在包層3-2與分析液3-9交界處；所述的傳感單元3，包層3-2直徑為15μm，圓形空氣孔3-3直徑為1.5μm，圓形空氣孔3-4直徑為2μm,橢圓形空氣孔3-5長軸為3μm，短軸為2μm；橢圓形空氣孔3-6長軸為4μm，短軸為3μm；銀膜3-7厚度為20nm；氧化鋅薄膜3-8厚度為18nm；包層材料為熔融石英，其折射率由Sellmeier公式定義；所述的銀膜3-7利用射頻磁控濺射方法涂覆；采用堆疊-拉絲技術制備光子晶體光纖3-1，光子晶體光纖3-1長度為20mm，具體制備方法為：首先對石英套管進行預處理，在超凈環境下按照參數拉制毛細管，拉制溫度為1900℃-2000℃，之后對毛細管兩端用氫氧焰進行拉錐封孔，在石英套管中將毛細管按照設計要求堆積形成所需的結構，用純石英棒對空隙進行填充，利用氧炔火焰將石英套管與毛細管燒結在一起，在拉絲塔上使用兩次拉絲技術制成光子晶體光纖；所述分析液3-9為磁流體MFs，磁場的變化會改變磁流體MFs的折射率，使得共振損耗峰發生明顯變化；而應力會改變傳感單元3的包層的折射率，也會使得共振損耗峰發生明顯變化，所以可以達到雙參量測量的目的；所述光源1輸出750-2000nm波段的光信號；所述的基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統，光源1發射光信號經過單模光纖2傳輸到傳感單元3，傳感單元3輸出至光譜分析儀4與光電轉化器5，光電轉化器5將光信號轉化為電信號輸出到信號處理模塊6，最終在計算機7中顯示；所述的光信號經過單模光纖2傳輸到傳感單元3，銀膜3-7表面激發的等離子體波波矢與入射光場的波矢在特定的波長范圍內達到相位匹配，發生兩次耦合，出現兩個共振損耗峰；表面等離子體共振SPR對介質環境十分敏感，分析液3-9與包層3-2折射率RI變化會使共振條件發生變化，導致兩個共振損耗峰發生明顯變化；所述的基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統，由光源1發出光信號，經單模光纖2傳輸至傳感單元3，當分析液3-9折射率改變時，光子晶體光纖3-1等離子體共振現象的條件發生改變，兩種耦合模式發生變化，在光譜分析儀4中顯示的兩個峰的距離Δλpeak發生明顯的改變，當分析液3-9或包層3-2的折射率增大時，兩個峰的距離減少，當分析液3-9或包層3-2的折射率減少時，兩個峰的距離增加，經雙峰靈敏度公式計算靈敏度；所述雙峰靈敏度公式為：s＝Δλpeak2-Δλpeak1Δna1式中Δλpeak2-Δλpeak1不同折射率下的兩個損耗峰的波長差值，Δna為磁場應力變化量，s為所求得的雙峰靈敏度；其中Δλpeak1和Δλpeak2的大小與傳感單元3所處的濕度和應力狀態對應；傳感單元3將攜帶Δλpeak2-Δλpeak1數值的光信號傳輸至光電轉化器5，光電轉化器5將光信號轉化為電信號輸出至信號處理模塊6，最終在計算機7中顯示分析液3-9的信息；所述的基于近紅外波段雙峰PCF磁場與應力雙參量傳感系統，在同時測量應力與磁場時需要用以下公式進行計算： 式2中Δλ1為磁場改變后兩峰間距的變化量，Δλ2為應力改變后兩峰間距的變化量，ST，SN分別為磁感應強度與應力的靈敏度，ΔT與ΔN分別為磁感應強度與應力的變化量，進而從公式3可得出磁感應強度與應力的變化量。

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