PVA/Tween 20 thin-film-based fiber optic humidity sensor with enhanced sensing performance

材料科学 包层(金属加工) 光纤 湿度 光学 聚乙烯醇 光纤传感器 光强度 重复性 光散射 相对湿度 解吸 光电子学 吸附 散射 纤维 复合材料 色谱法 化学 物理 有机化学 热力学
作者
Ziming Zhao,Min Lai,Yang Yang,Jinze Li,Huatang Song,Jixiang He,Hengheng Zhang,Yaya Mao,Yan Ma,Бо Лю
出处
期刊:Applied Optics [The Optical Society]
卷期号:61 (7): 1834-1834 被引量:2
标识
DOI:10.1364/ao.453434
摘要

A fiber optic humidity sensor based on polyvinyl alcohol (PVA)/Tween 20 film has been fabricated by modulating the intensity of light transmitted in optical fiber. PVA/Tween 20 film was used as the cladding and humidity-sensitive material of optical fiber. The logarithmic of output light intensity exhibited a linear increase with the increase of humidity (22%-82%RH). With the addition of Tween 20 in the formation of film, average sensitivity increased by 13-fold. Fast equilibrium on adsorption and desorption of water molecules were also achieved on the film. The response and recovery times were determined to be 11 s and 9 s, respectively. Moreover, the sensor possesses good repeatability. The sensing mechanism was probably based on the swelling of PVA after adsorbing water molecules, which affected scattering of evanescent waves in the cladding. The output light intensity varied with the decay of evanescent waves.
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