一、引言

光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber, PCF）因其独特的微结构设计和灵活的导光特性，在气体传感领域展现出巨大潜力。结合吸收光谱或荧光检测方法，该技术可在微米级尺度上实现高灵敏度、低浓度气体在线检测。本文将介绍其工作原理与典型应用。

二、核心技术原理

PCF结构设计与气体填充

利用中空芯或侧孔结构引导气体进入光纤内部。

吸收光谱与强度调制法

检测目标气体对特定波长光的吸收程度。

表面增强与功能涂层技术

在光纤内壁涂覆气敏材料（如MOX、石墨烯）提升响应速度。

三、典型应用场景

工业排放气体监测

实时检测CO、NOₓ、SO₂等污染物浓度。

医疗呼气诊断

分析NO、NH₃等生物标志物用于疾病筛查。

地下矿井瓦斯预警

监测CH₄浓度变化，预防爆炸事故。

四、未来发展方向

微型化与芯片级集成

推进低成本、可穿戴气体传感器开发。

多气体同步检测与交叉干扰补偿

提升复杂环境中测量准确性与稳定性。