구조가 컴팩트하고 저전력이며 본질적으로 안전한 레이저 흡수 분광 가스 검출 시스템을 개발하기 위해 광자 결정 광섬유 가스 검출 기술이 널리 주목받고 있다. 광자 결정 광섬유 구조 매개변수의 최적화를 통해 90% 이상의 광장 모드가 섬유 코어 주변에 결합되어 가스 검출의 상대 감도는 60% 이상으로 향상되고 손실은 10^-8 dB/m로 감소한다. 광학 모드 조절은 섬유 코어의 미세구조 매개변수와 클래딩의 광자 결정 공기공 배열 최적화에 의존하며, 이는 더 높은 상대 검출 감도와 더 낮은 광 손실을 얻기 위함이다; 이어서 단말 반사형, 광섬유 격자 파장 변조형 및 다양한 복합 광섬유 기반 가스 검출 기술이 분석되었다. 단말 반사형 구조는 가장 간단하지만 가스 분자의 효율적인 교환을 보장하기 어렵다. 브래그 격자 및 장주기 격자 등의 특수 광섬유 구조를 결합하여 광학 공진기를 구성할 수 있으며, 빛 신호와 가스 분자의 흡수 경로를 효과적으로 강화한다. 다양한 종류의 광섬유와 가스 감응 재료를 결합한 복합 광섬유 구조 가스 탐침의 설계는 가스 센싱의 선택성과 감도를 크게 최적화하였다. 광섬유 길이를 1m 이상 연장하거나 링형 삽입 방식을 적용하면 광 경로를 효과적으로 늘려 10^-12 수준의 검출 한계를 얻을 수 있다. 에르븀 도핑 광섬유의 도입은 광섬유 고리 내 광 손실을 효과적으로 보상할 수 있다. 마지막으로 다공성 링형 및 자몽형 등 대공심 직경 광자 결정 광섬유의 가스 검출 성능과 향후 연구 방향을 분석하였다. 광자 결정 광섬유 가스 레이저 분광 흡수 검출 기술과 관련하여 향후에는 성능 최적화, 시스템 통합 및 환경 적응성 측면에서 연구가 진행되어야 하며, 이를 통해 야금, 화학공업 등 산업 분야의 위험 가스 실시간 모니터링 기기 개발에 기술적 기반을 제공할 것이다.

광자 결정 광섬유;가스 검출;레이저 분광 흡수;광섬유 센서;공심 광섬유