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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种高灵敏度多气体检测的波导阵列气体传感系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119985407B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510034537.8，技术领域涉及：G01N21/59；该发明授权一种高灵敏度多气体检测的波导阵列气体传感系统是由秦鹏;甘雪涛;康鑫设计研发完成，并于2025-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高灵敏度多气体检测的波导阵列气体传感系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高灵敏度多气体检测的波导阵列气体传感系统，包括波导基底、布置在波导基底上的波导布拉格光栅、相移布拉格光栅、微环谐振器、马赫–曾德尔干涉仪、波导阵列、电场调控模块以及信号处理单元。本发明通过波导阵列结构和拓扑光学保护吸附等技术，有效提高了对甲烷、二氧化碳等气体的灵敏度和选择性，能够在复杂环境下实现准确检测；本发明采用拓扑光学原理，减少了由于环境噪声或表面缺陷引起的信号损失，提升了传感器的稳定性；本发明实现了系统的自动校准和温湿度补偿，增强了系统的自主性和操作便捷性；本发明具有较强的环境适应能力，可在不同温湿度条件下稳定工作。

本发明授权一种高灵敏度多气体检测的波导阵列气体传感系统在权利要求书中公布了：1.一种高灵敏度多气体检测的波导阵列气体传感系统，其特征在于，包括波导基底、布置在波导基底上的波导布拉格光栅、相移布拉格光栅、微环谐振器、马赫–曾德尔干涉仪、波导阵列通道、电场调控模块以及信号处理单元；其中： 波导阵列通道的拓扑保护边缘态设计包括： 选择拓扑绝缘体材料，确定拓扑绝缘体材料的引入方式，包括外延生长技术，以在波导阵列通道上生长拓扑绝缘体薄膜层；生长过程中，使用反射高能电子衍射技术实时监测拓扑绝缘体薄膜层的生长质量和晶体结构；所述拓扑绝缘体材料包括碲化汞、铋锑合金； 通过改变拓扑保护边缘态的几何形状和材料组成，引导光信号沿着拓扑保护边缘态传输；所述几何形状包括锯齿形或梯形；在波导阵列通道边缘与拓扑绝缘体材料的界面处进行优化处理；所述优化处理包括离子体处理、化学修饰；等离子体处理使用氧气等离子体或氩气等离子体，去除表面污染物并激活表面原子；化学修饰则采用自组装单分子层技术，在波导阵列通道缘表面形成一层有机分子层； 波导基底作为整个传感器系统的基础支撑，位于传感器系统的最底层；波导基底采用硅基底，波导基底上构建波导阵列通道； 波导阵列通道蚀刻形成于波导基底上，波导阵列通道包括并行布置的入射波导、第一波导通道至第六波导通道，在各波导通道表面涂覆有金属有机框架材料；其中：可调谐激光器通光栅耦合器、三环偏振器连接至入射波导；入射波导中的光信号分为两路，分别进入第一波导通道和第二波导通道；进入第一波导通道的光信号分为两路，分别进入第三波导通道和第四波导通道；进入第二波导通道的光信号分为两路，分别进入第五波导通道和第六波导通道； 波导布拉格光栅在波导基底上布设一对，一对波导布拉格光栅分别用于接收第三波导通道、第六波导通道中的光信号并利用内部的周期性光栅结构对光信号进行调制处理后，输出调制后的光信号S2和光信号S5； 相移布拉格光栅在波导基底上布设一对，分别位于一对所述波导布拉格光栅的侧面；一对相移布拉格光栅分别用于接收第三波导通道、第六波导通道中的光信号并对光信号进行相位调节处理后，输出调节后的光信号S1和光信号S6； 微环谐振器用于接收第五波导通道的光信号，并利用谐振效应增强光信号强度后，输出增强后的光信号S4； 马赫-曾德尔干涉仪用于接收第四波导通道的光信号，光信号在其内部分为两路并经过不同的光程后再进行合并干涉，最终输出干涉后的光信号S3； 电场调控模块包括电极，电极分布在波导基底上；通过电极施加外部电场，从而对波导阵列通道中传输的光信号的传播特性进行调控； 光信号S1至光信号S6通过光功率计进行光电转换后接入信号处理单元，信号处理单元进行数据整合处理后，检测气体浓度；信号处理单元还用于控制可调谐激光器扫频范围与光功率计读写速度； 当波导阵列通道表面吸附到气体分子时，由于每种气体分子所表现出来的吸附特性导致折射率变化不同，由此使得输出端的光信号S1至光信号S6转化为电信号后，信号功率密度、电压幅度、信号频率将发生变化，信号处理单元根据所述变化实现对多气体的实时检测。

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