CN103604777A - 正交偏振光纤生物折射率传感器及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了正交偏振光纤生物折射率传感器及其检测方法，包括通过光纤依次连接的宽带光源、起偏器、偏振控制器、传感器探头和正交偏振解调处理单元；传感器探头包括用于微量生物溶液注入和排出控制的微流控芯片，及置于微流控芯片的微流通道内的倾斜光纤光栅；正交偏振解调处理单元包括光纤偏振分束器、第一光谱探测器、第二光谱探测器及光谱差分模块；传感器探头通过光纤偏振分束器分别与第一光谱探测器和第二光谱探测器的输入端连接，所述第一光谱探测器和第二光谱探测器的输出端与光谱差分模块连接。本发明的折射率传感器具有折射率测量精度高和能够实现环境温度同时测量的优点。

Description

正交偏振光纤生物折射率传感器及其检测方法

技术领域

本发明涉及光纤折射率传感器，特别涉及一种正交偏振光纤生物折射率传感器及其检测方法。

背景技术

随着人类对生命本质、生命过程、生命体与其生存环境信息交流认识的不断深入，生物信息学得到了迅速发展。生物信息获取的重要手段依赖于作为信息科学三大技术之一的传感技术，智能化和微型化是未来生物传感器发展的方向。在不增加阵列规模、甚至单个传感探头的情况下，显著提高对复杂体系中生物信息的获取量，以期更加准确、真实的反映生命体特征，实现对微量生物试剂的单细胞、单分子层面上的高灵敏度检测与分析。

光纤传感技术以光纤为物理媒质，以光波为信息载体，具有结构小巧、灵敏度高、抗电磁干扰、绝缘性好、耐腐蚀、本质安全以及便于多点组网和远距离遥测等优点，非常适合于应用在一些传统传感器受到限制的领域，成为近十年来发展最为迅速的生物传感技术之一。

经过近30年的发展，光纤生物传感技术取得了较快的发展。光纤生物传感技术的最主要方式是对光纤周围待测生物介质（溶液、组织、细胞、蛋白质、DNA等）的折射率测量。由于生物微颗粒活体作用引起的折射率变化量非常小（小于10-4RIU，RIU折射率单位），因此要求光纤传感探针具有极高的折射率响应灵敏度。此外，生物检测过程中，环境温度对测量结果影响极大，仅1～2度的温度变化就可淹没生物活体作用引起的有用信号。因此，高灵敏度的生物传感器必须同时具有对整个测量过程中环境温度实时监控的能力，从而消除温变干扰。综上所述，光纤生物传感探针要求同时具备对待测生物样品的高灵敏度折射率测量和温变自校准两个功能。

在光纤生物传感研究的相关报道中，倾斜光纤光栅成为近些年的研究热点。倾斜光纤光栅由于栅格相对于光纤轴向相对倾角的引入，从而可沿着光纤入射光的反向在光纤包层内产生大量的包层模式。这些包层模对光纤周围的折射率变化极为敏感，其特点是，越是高阶包层模越对低折射率敏感。与此同时，由于光纤纤芯模对周围环境折射率不敏感，可同时监测环境温度变化。因此，倾斜光纤光栅是实现折射率和温度同时检测的重要手段。

在此领域，加拿大卡尔顿大学提出了基于光纤表面镀金膜激发表面等离子体共振波（SPR），实现生物样品高灵敏度检测的方法。此后比利时科学家也在此领域发表相关成果。此方法成功的将高灵敏度表面等离子体共振技术由传统三角棱镜（大体积）转移至百微米量级的光纤探针（小体积），实现了传感探头的小型化。但此方法探头制作工艺较为复杂，需要高精度离子溅射镀膜机实现光纤表面纳米量级金镀膜，增加了设备制作成本。与此同时，基于表面等离子体共振的光纤传感系统仅能得到单一偏振态下（平行于光栅写制方向）的SPR激发，而在另一个与之正交的偏振态无法实现SPR激发，因此不能同时利用两组相互正交的偏振态能量信息，测量精度不够。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种折射率测量精度高的正交偏振光纤生物折射率传感器，该传感器能够同时得到两组相互正交的偏振态能量光谱信息。

本发明的另一目的是提供一种上述光纤生物折射率传感器的检测方法。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：正交偏振光纤生物折射率传感器，包括通过光纤依次连接的宽带光源、起偏器、偏振控制器和传感器探头，还包括正交偏振解调处理单元；

所述传感器探头包括用于微量生物溶液注入和排出控制的微流控芯片，及置于微流控芯片的微流通道内的倾斜光纤光栅；

所述正交偏振解调处理单元包括光纤偏振分束器、第一光谱探测器、第二光谱探测器及光谱差分模块；所述传感器探头通过光纤偏振分束器分别与第一光谱探测器和第二光谱探测器的输入端连接，所述第一光谱探测器和第二光谱探测器的输出端分别与光谱差分模块连接。

优选的，所述宽带光源输出光谱为1500至1620nm，所述宽带光源输出光谱的范围与倾斜光纤光栅光谱匹配。

优选的，所述倾斜光纤光栅的倾角大于10度，轴向为长度小于10mm。

优选的，所述微流控芯片的微流通道长为20mm，宽度和高度为150至1000μm。

优选的，所述微流控芯片中包括多个微流通道。

本发明的第二目的通过下述技术方案实现：正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，包括以下步骤：

（1）传感器探头微流控芯片的微流通道内注入生物溶液，倾斜光纤光栅感测生物溶液；

（2）宽带光源输出入射光，入射光经过起偏器后转变成偏振光，偏振控制器将偏振光的偏振方向调节成与倾斜光纤光栅侧向写入方向一致；

（3）与倾斜光纤光栅侧向写入方向一致的偏振光输入到正在感测生物溶液的倾斜光纤光栅，偏振光经过倾斜光纤光栅后，形成具有两个相互正交偏振态的透射偏振光，然后输入到光纤偏振分束器；

（4）光纤偏振分束器将接收到的透射偏振光的两个正交偏振态分离开；

（5）正交偏振解调处理单元中的第一光谱探测器、第二光谱探测器分别探测偏振光的两个偏振态的透射谱信息，然后通过光谱差分模块对两个偏振态的透射谱信息进行光谱差分，得到两个正交偏振态的差分谱，通过差分谱的最高阶包层模和纤芯模分别得出生物溶液的折射率和温度变化信息。

优选的，所述步骤（1）中生物溶液注入到微流控芯片微流通道内的流速通过微流泵控制。

优选的，所述偏振光两个正交的偏振态指的P偏振态和S偏振态；所述P偏振态指的是平行于光栅写入方向的偏振光分量，S偏振态指的是垂直于光栅写入方向的偏振光分量。

优选的，所述步骤（5）中两个正交偏振态的差分谱中包括折射率和温度信息；所述折射率信息为两个正交的偏振态的差分谱的最高阶包层模的强度变化信息；温度信息为两个正交的偏振态的差分谱的纤芯模波长变化信息。

优选的，所述步骤（2）中入射偏振光平行或垂直于倾斜光纤光栅写入方向的偏振方向根据倾斜光纤光栅透射谱的包层模峰值谱形来判断；当无偏振光注入倾斜光纤光栅时，其透射谱每个包层模谱形呈现为两个钝化的峰值，当偏振光注入，倾斜光栅透射谱的每个包层模谱形则呈现为单一峰值光谱；通过调节入射偏振光平行或垂直于光纤光栅写入的方向，将倾斜光纤光栅包层模透射谱从一侧单峰极值调制为另一位置的单峰极值，当包层模透射谱从一侧单峰极值调制为另一位置的单峰极值，偏振方向调制完成。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

（1）本发明正交偏振光纤生物折射率传感器以倾斜光纤光栅作为传感单元，然后将倾斜光纤光栅输出的两个相互正交的偏振态分离开来，以得到两个相互正交偏振态的差分谱图，通过两个相互正交偏振态差分谱的最高阶包层模和纤芯模分析得到出生物溶液的折射率和温度信息。由于本发明同时利用了两个正交偏振态的透射谱信息，因此能够精确测量出生物溶液的折射率，具有折射率测量精度高的优点。而且本发明折射率传感器的倾斜光纤光栅在纤芯模位置差分谱光强趋于零，能够较好消除环境温度变化的影响，得到单一的生物溶液折射率信息。另外本发明光纤生物折射率传感器的组成结构简单，采用全光纤结构，具有集成度高、稳定性好和制作成本低的优点。

（2）本发明正交偏振光纤生物折射率传感器可以实现折射率和温度信息的同时测量，即通过倾斜光纤光栅传输于光纤包层的高阶包层模实现折射率测量，同时通过传输于光纤纤芯的纤芯模实现温度测量，由于纤芯模对环境折射率不敏感，因此本发明的折射率传感器可以消除折射率和温度的交叉敏感问题。另外本发明经过偏振控制器控制的偏振光，使得倾斜光纤光栅输出的透射偏振光的透射谱中的两个正交偏振峰具有极高的消光比（高于30dB），因此能够确保本发明传感器在高Q值（品质因数）下具有高的灵敏度测量折射率。

（3）本发明正交偏振光纤生物折射率传感器的传感器探头中融入了微流控芯片，可实现微升量级的生物溶液检测，并通过外置微流泵灵活控制样品流速，微流通道为光纤光栅探针提供了稳定可重复的测量环境，当在微流控芯片中设置多个微流通道时，可实现单芯片多通道同时测量，进一步提高了测量的效率及精度。

（4）本发明正交偏振光纤生物折射率传感器的正交偏振解调处理单元集光纤偏振分束器、高灵敏度光谱探测器和光谱差分模块于一体，采用归一化的光强解调，即同时得到两个相互正交偏振态的透射光谱信息后，光谱差分模块对其进行归一化处理，克服了光源抖动和光路损耗带来的系统误差，从而使得监测到的结果更加稳定可靠。

（5）本发明正交偏振光纤生物折射率传感器中所使用的倾斜光纤光栅的倾斜角度大于10度，因此能够激发数百个包层模，包层模间光谱程梳状分立，其中的高阶包层模有效折射率低于1.33，在水溶液中具有极高的倏逝效率，可实现对生物样品溶液的高灵敏度测量。本发明所使用的倾斜光纤光栅轴向长度小于10mm，因此本发明传感器的体积非常小，非常适合嵌入式的检测。

（6）本发明正交偏振光纤生物折射率传感器与传统电类传感器相比，由于其采用了光纤技术，所以具有不受电磁干扰、耐腐蚀性强等优点，并且无电火花等安全隐患。

附图说明

图1是本发明光纤生物折射率传感器的结构框图。

图2是本发明光纤生物折射率传感器的工作原理图。

图3a至3d是本发明光纤生物折射率传感器倾斜光纤光栅输出的透射谱图。

图4是本发明光纤生物折射率传感器在检测四种不同生物溶液时，分别得到的两个正交偏振态的差分谱。

图5是图4中最高阶包层模（截止前包层模）部分的差分谱放大图。

图6是本发明光纤生物折射率传感器在检测四种不同生物溶液时，得到的两个正交偏振态差分光谱的实时波长输出图。

图7是本发明光纤生物折射率传感器在检测四种不同生物溶液时，得到的两个正交偏振态差分光谱的光强响应灵敏度及线性度。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例公开了正交偏振光纤生物折射率传感器，包括通过光纤4依次连接的宽带光源1、起偏器2、偏振控制器3、传感器探头和正交偏振解调处理单元。

其中传感器探头包括用于微量生物溶液注入和排出控制的微流控芯片6，及置于微流控芯片6的微流通道内的倾斜光纤光栅5；倾斜光纤光栅5两端固定，光栅中间栅区部分感测生物溶液。本实施例的微流控芯片6包含有多个微流通道。

其中正交偏振解调处理单元包括光纤偏振分束器7、第一光谱探测器8、第二光谱探测器9及光谱差分模块10；传感器探头通过光纤偏振分束器7分别与第一光谱探测器8、第二光谱探测器9连接，第一光谱探测器8和第二光谱探测器9的输出端分别与光谱差分模块10连接。

本实施例中采用的宽带光源1输出光谱为1500～1620nm，其输出光谱的范围与倾斜光纤光栅光谱匹配。倾斜光纤光栅的倾角大于10度，轴向为长度小于10mm，能够激发数百个包层模，包层模间光谱程梳状分立，倾角大于10度的倾斜光纤光栅使得本实施例的高阶包层模有效折射率低于1.33，能够与待测生物溶液折射率匹配，进而增强探测灵敏度。

本实施例的微流控芯片的微流通道长为20mm，宽度和高度均为150～1000μm。在本实施例中生物溶液通过微流控芯片的注入端进入微流通道，光栅中间栅区部分充分感测生物溶液。通过微流控芯片的输出端将微流通道中的生物溶液排出，生物溶液注入微流通道的流速可通过外部微流泵精确控制。

本实施例还公开了基于上述正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，包括以下步骤：

（1）传感器探头微流控芯片的微流通道内注入生物溶液，倾斜光纤光栅感测生物溶液；其中生物溶液注入到微流控芯片微流通道内的流速通过微流泵控制。

（2）宽带光源输出入射光，入射光经过起偏器后转变成偏振光，偏振控制器将偏振光的偏振方向调节成与倾斜光纤光栅侧向写入方向一致；

（3）与倾斜光纤光栅侧向写入方向一致的偏振光输入到正在感测生物溶液的倾斜光纤光栅，偏振光经过倾斜光纤光栅后，形成具有两个相互正交偏振态的透射偏振光，然后输入到光纤偏振分束器7；其中偏振光两个正交的偏振态指的P偏振态和S偏振态；P偏振态指的是平行于光栅写入方向的偏振光分量，S偏振态指的是垂直于光栅写入方向的偏振光分量。

（4）光纤偏振分束器将接收到的透射偏振光的两个正交偏振态分离开；

（5）正交偏振解调处理单元中的第一光谱探测器、第二光谱探测器分别探测偏振光的两个偏振态的透射谱信息，然后通过光谱差分模块对两个偏振态的透射谱信息进行光谱差分，得到两个正交偏振态的差分谱，通过差分谱的最高阶包层模和纤芯模分别得出生物溶液的折射率和温度变化信息。其中两个正交偏振态的差分谱中包括折射率和温度信息；折射率信息为两个正交的偏振态的差分谱的最高阶包层模的强度变化信息；温度信息为两个正交的偏振态的差分谱的纤芯模波长变化信息。

本实施例步骤（2）中入射偏振光平行或垂直于倾斜光纤光栅写入方向的偏振方向，可根据倾斜光纤光栅透射谱的包层模峰值谱形来判断。当无偏振光注入倾斜光纤光栅时，其透射谱每个包层模谱形呈现为两个钝化的峰值，当偏振光注入，倾斜光栅透射谱的每个包层模谱形则呈现为单一峰值光谱。通过调节入射偏振光平行或垂直于光纤光栅写入的方向，实现将倾斜光纤光栅包层模透射谱从一侧单峰极值调制为另一位置的单峰极值。在本实施例中，当包层模透射谱从一侧单峰极值调制为另一位置的单峰极值，表明偏振方向调制完成。

其中本实施例步骤（5）中光谱差分模块两个偏振态的透射谱信息进行光谱差分过程中，纤芯模位置差分谱光强趋于零，这样能够较好消除环境温度变化的影响，得到单一的生物溶液折射率信息。

如图2所示，将偏振光经过倾斜光纤光栅5后，形成具有两个相互正交偏振态的透射偏振光，透射偏振光输入到光纤偏振分束器7，光纤偏振分束器7将接收到的透射偏振光的两个正交偏振态分离开来，得到如图2所示的两个偏振态；通过图2可以看出，P偏振态平行于光栅写入方向的偏振光分量，S偏振态垂直于光栅写入方向的偏振光分量。

如图3a所示为在不同的偏振光（0～90度）下，图2所示的倾斜光纤光栅输出的透射光谱图，该光谱图中包含泄漏模、截止模52、包层模和纤芯模53部分的光谱图。其中A段波长部分表示的是泄漏模的光谱图，B段波长部分表示的是包层模的光谱图，其中图3b是该倾斜光纤光栅泄漏模部分放大的光谱图，图3c是该倾斜光纤光栅包层模部分的放大光谱图，当偏振态从0度调制到90度时(即两个相互正交的偏振态)，可以看出截止模式从一个峰值过渡到另一个峰值，因此本实施例经过偏振控制器控制的偏振光，使得倾斜光纤光栅输出的透射偏振光的透射谱中的两个正交偏振峰具有极高的消光比（高于30dB），确保了本实施例传感器在高Q值（品质因数）下具有高的灵敏度测量折射率。图3d是该倾斜光纤光栅纤芯模部分的放大光谱图。

图4是图3为两正交偏振态下（0度和90度）所对应的测量生物溶液的光强差分谱，当生物溶液为生理盐水、生物样品S40、S50和S60时，通过本实施例传感器和检测方法得到的两个正交偏振态（P和S偏振态）的差分谱变化如图4所示。生物样品S40、S50和S60指的是不同生理细胞密度的人类急性白血病细胞株溶液。其中生物溶液为生理盐水时，得到两个正交偏振态的差分谱变化如图4中的点划线所示，生物溶液为生物样品S40时，得到两个正交偏振态的差分谱变化如图4中的点线所示，生物溶液为生物样品S50时，得到两个正交偏振态的差分谱变化如图4中的虚线所示，生物溶液为生物样品S60时，得到两个正交偏振态的差分谱变化如图4中的横线所示。从该光谱图中可以得出截止模11的差分谱部分和纤芯模12的差分谱部分。在本实施例中纤芯模12位置的差分谱光强大概为±0.2dB，其光强非常小，因此本实施例的检测方法过程中受环境温度变化的影响非常小。在折射率检测过程中要保证稳定的重要基础，是环境温度变化引入的干扰要去除，这一点可通过纤芯模12位置的微小差分光强得到保证。

图5是图4的局部放大图，为最高阶包层模（截止前包层模）部分的差分谱曲线图。当生物溶液为生理盐水时，最高阶包层模出现在波长为1530.58nm时；当生物溶液为生物样品S40时，最高阶包层模出现在波长为1530.61nm时；当生物溶液为生物样品S50时，最高阶包层模出现在波长为1530.62nm时；当生物溶液为生物样品S60时，最高阶包层模出现在波长为1530.64nm时；通过该差分谱曲线图可以获知生物溶液的最高阶包层模的强度变化信息。

从图4中可以得知，截止模11波长左侧曲线（泄露模部分）只有向下的幅度增长，表明此部分没有产生任何波长漂移（每个泄露模波长固定），也就表明在不同生物溶液固有的不同折射率作用下，泄露模没有任何波长漂移，仅有微量的幅度变化，灵敏度不高。而与之不同的是，截止模11波长右侧曲线（包层模部分）表现为既有向下又有向上的幅度增长，表明此部分每个模式在环境生物溶液折射率变化作用下引起了波长漂移，每个包层模波长从一侧偏振极值过渡到另一偏振极值，这个微小的波长漂移（由环境折射率引起的），直观看光谱漂移很难探测，但通过光强差分谱得到了充分的放大，因为每个包层模谱形具有很强的尖锐度（30dB深度）。因此通过最高阶包层模的强度变化信息可以很方便且精确的检测出生物溶液的折射率。其中本实施例中通过最高阶包层模的强度变化信息得到的四种生物溶液所对应的折射率分别为：生理盐水：RI=1.33405，S40：RI=1.33422，S50：RI=1.33431，S60：RI=1.33438。

在检测各中生物溶液时，通过本实施例检测得到的两个正交偏振态差分光谱的实时波长输出如图6所示。其中S40、S50、S60和S分别指的是在生物溶液为生物样品S40、S50、S60和生理盐水时，检测到的两个正交偏振态差分光谱的实时波长。由图6可知，本实施例传感器输出的光谱波长在检测过程中发生了漂移，其中圆圈表示波长的漂移量。

如图7所示为本实施例光纤生物折射率传感器在检测四种不同生物溶液：生理盐水S、生物样品S40、S50和S60，得到的两个正交偏振态差分光谱的光强响应灵敏度及线性度。由该图可知本实施例光纤生物折射率传感器的响应灵敏度达到了-1.8×10⁴dB/RIU，其响应线性度有99.64%。具有高响应灵敏度和线性度的优点。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.正交偏振光纤生物折射率传感器，包括通过光纤依次连接的宽带光源、起偏器、偏振控制器和传感器探头，其特征在于，还包括正交偏振解调处理单元；

所述传感器探头包括用于微量生物溶液注入和排出控制的微流控芯片，及置于微流控芯片的微流通道内的倾斜光纤光栅；

所述正交偏振解调处理单元包括光纤偏振分束器、第一光谱探测器、第二光谱探测器及光谱差分模块；所述传感器探头通过光纤偏振分束器分别与第一光谱探测器和第二光谱探测器的输入端连接，所述第一光谱探测器和第二光谱探测器的输出端分别与光谱差分模块连接。

2.根据权利要求1所述的正交偏振光纤生物折射率传感器，其特征在于，所述宽带光源输出光谱为1500至1620nm，所述宽带光源输出光谱的范围与倾斜光纤光栅光谱匹配。

3.根据权利要求1所述的正交偏振光纤生物折射率传感器，其特征在于，所述倾斜光纤光栅的倾角大于10度，轴向为长度小于10mm。

4.根据权利要求1所述的正交偏振光纤生物折射率传感器，其特征在于，所述微流控芯片的微流通道长为20mm，宽度和高度为150至1000μm。

5.根据权利要求1所述的正交偏振光纤生物折射率传感器，其特征在于，所述微流控芯片中包括多个微流通道。

6.基于权利要求1至5中任一项所述的正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）传感器探头微流控芯片的微流通道内注入生物溶液，倾斜光纤光栅感测生物溶液；

（2）宽带光源输出入射光，入射光经过起偏器后转变成偏振光，偏振控制器将偏振光的偏振方向调节成与倾斜光纤光栅侧向写入方向一致；

（3）与倾斜光纤光栅侧向写入方向一致的偏振光输入到正在感测生物溶液的倾斜光纤光栅，偏振光经过倾斜光纤光栅后，形成具有两个相互正交偏振态的透射偏振光，然后输入到光纤偏振分束器；

（4）光纤偏振分束器将接收到的透射偏振光的两个正交偏振态分离开；

（5）正交偏振解调处理单元中的第一光谱探测器、第二光谱探测器分别探测偏振光的两个偏振态的透射谱信息，然后通过光谱差分模块对两个偏振态的透射谱信息进行光谱差分，得到两个正交偏振态的差分谱，通过差分谱的最高阶包层模和纤芯模分别得出生物溶液的折射率和温度变化信息。

7.根据权利要求6所述的正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤（1）中生物溶液注入到微流控芯片微流通道内的流速通过微流泵控制。

8.根据权利要求6所述的正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，其特征在于，所述偏振光两个正交的偏振态指的P偏振态和S偏振态；所述P偏振态指的是平行于光栅写入方向的偏振光分量，S偏振态指的是垂直于光栅写入方向的偏振光分量。

9.根据权利要求6所述的正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤（5）中两个正交偏振态的差分谱中包括折射率和温度信息；所述折射率信息为两个正交的偏振态的差分谱的最高阶包层模的强度变化信息；温度信息为两个正交的偏振态的差分谱的纤芯模波长变化信息。

10.根据权利要求6所述的正交偏振光纤生物折射率传感器的检测方法，其特征在于，所述步骤（2）中入射偏振光平行或垂直于倾斜光纤光栅写入方向的偏振方向根据倾斜光纤光栅透射谱的包层模峰值谱形来判断；当无偏振光注入倾斜光纤光栅时，其透射谱每个包层模谱形呈现为两个钝化的峰值，当偏振光注入，倾斜光栅透射谱的每个包层模谱形则呈现为单一峰值光谱；通过调节入射偏振光平行或垂直于光纤光栅写入的方向，将倾斜光纤光栅包层模透射谱从一侧单峰极值调制为另一位置的单峰极值，当包层模透射谱从一侧单峰极值调制为另一位置的单峰极值，偏振方向调制完成。

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