CN107621274A - 一种光纤传感器及其声波探测应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光纤传感器及其声波探测应用方法，所述光纤传感器包括:光纤以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构，当宽谱的光纤导波入射到金属微纳米结构上，其反射谱或透射谱里具有表面等离子体谐振造成的谱谷或谱峰；所述光纤传感器用于声波探测，所述光纤传感器以波长处于表面等离子体谐振谱谷或谱峰的范围内的光作为入射光进入光纤，并实时测量其基于声波信号的反射功率或透射功率的变化，以检测声波信号的信息。本发明将声波探测与光纤传感器集成在一起，集成度高，且具备宽频率响应，角响应平坦，响应稳定，低噪声等优点。
Description
技术领域
本发明属于光学、声学、生物传感以及微纳米加工领域，特别是涉及一种端面具有金属微纳米结构的光纤传感器及其在声波探测领域的应用方法。
背景技术
表面等离子体谐振(surface plasmon resonance,SPR)现象是在特定波长的光波照射下，金属表面的自由电子与电磁场耦合发生集体振荡的现象。该特定的谐振波长随环境折射率、表面结构形状周期等性质、入射角等因素而变化。因此，通过探测表面等离子体谐振波长的漂移就可以探测折射率、器件几何形状尺寸等的变化。另一方面，声波在介质中传输会造成所处介质折射率的震荡及所达到的器件几何形状尺寸的变化，这种折射率震荡和器件几何形状尺寸变化的频率和振幅与声波的特性以及材料特性有直接联系。因此通过探测表面等离子体谐振的变化，我们可以获取声波的信息。
目前的超声波探测产品以水听器为主。近几年，国内外展开了以微环器件(microring)，棱镜耦合SPR等新方法探测折射率变化从而测量超声波信号的研究。这两种新方法的超声波探测带宽比水听器高了一个数量级，得到了惊人的表现，但是存在集成度低、难于插入狭小空间、在体内应用时不能有效规避体内复杂环境的干扰等缺点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种光纤传感器及其应用方法，本发明将声波探测与光纤传感器集成在一起，集成度高，且具备宽频率响应，角响应平坦，响应稳定，低噪声等优点。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种光纤传感器，所述光纤以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构，当宽谱的光纤导波入射到金属微纳米结构上，其反射谱或透射谱里具有表面等离子体谐振造成的谱谷或谱峰；所述光纤传感器用于声波探测，所述光纤传感器以波长处于表面等离子体谐振谱谷或谱峰的范围内的光作为入射光进入光纤，并实时测量其基于声波信号的反射功率或透射功率的变化，以检测声波信号的信息。
优选地，所述声波为次声波，可听声波或超声波。
优选地，所述入射光的波长范围为800nm～900nm或1400nm～1700nm。
优选地，所述入射光为激光或发光二极管发出的光。
优选地，所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振，或者所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振。
优选地，所述金属微纳米结构为Au薄膜、Ag薄膜或Al薄膜上的微纳米结构。
优选地，所述金属微纳米结构为圆形或多边形状。
优选地，所述金属微纳米结构的厚度为10～200nm。
优选地，所述金属微纳米结构包括金属薄膜上的第一周期微纳米结构及第二周期微纳米结构。
优选地，所述第一周期微纳米结构为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构；所述第二周期微纳米结构为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构，或者为金属薄膜上的具有一维周期性条状纳米线槽的微纳米结构，或者为两者的组合。
优选地，所述纳米线槽的宽度为10～200nm，深度为10～200nm。
优选地，所述第一周期微纳米结构位于光纤的中心区域，与所述光纤的芯层对准；所述第二周期微纳米结构环绕所述第一周期微纳米结构。
优选地，所述第一周期微纳米结构与入射的光纤导波耦合形成表面等离激元，所述第二周期微纳米结构用于沿平行于光纤端面的方向反射所述表面等离激元。
优选地，所述第一周期微纳米结构的周期约等于表面等离激元谐振在金属薄膜上的波长，所述约等于表示数值偏差为±20％以内。
优选地，所述第二周期微纳米结构的周期约等于表面等离激元谐振在金属薄膜上的半波长，所述约等于表示数值偏差为±20％以内。
优选地，所述第一周期微纳米结构位与所述第二周期微纳米结构之间具有间距，所述间距为0～5μm。
优选地，所述光纤对所述入射光为单模光纤。
优选地，所述金属微纳米结构与光纤端面之间通过粘合剂粘合。
优选地，所述粘合剂为紫外固化胶或热固化胶。
本发明还提供一种光纤传感器的声波探测应用方法，所述应用方法包括以下步骤：
步骤S1：将光纤传感器的端面置于或靠近有声波的介质，所述光纤传感器包括光纤以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构；
步骤S2：入射光沿所述光纤传输并达到所述光纤端面，并发生表面等离子体谐振及与声波作用后，形成反射回光纤的反射光或形成穿透金属微纳米结构的透射光；
步骤S3：根据所述反射光的反射功率或透射光的透射功率的实时变化来获得声波信号的信息。
优选地，所述步骤S2中，所述反射光为在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后反射回光纤的反射光，或者为在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后反射回光纤的反射光。
优选地，所述步骤S2中，所述透射光为在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后穿透金属微纳米结构的透射光，或者为在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后的透射光。
优选地，所述反射光如果是宽谱的则其反射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰，所述透射光如果是宽谱的则其透射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰。
优选地，所述入射光为波长处于表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰的范围内的光。
优选地，所述入射光的波长范围为800nm～900nm或1400nm～1700nm。
优选地，所述入射光为激光或发光二极管发出的光。
优选地，所述光纤对所述入射光为单模光纤。
优选地，所述声波信号的信息包括幅度、相位及频率中的一种或两种以上组合。
优选地，所述介质为液体，气体，固体或胶体。
优选地，所述声波为次声波，可听声波或超声波。
本发明还提供一种光纤传感器的声波探测应用系统，所述应用系统包括：用于声波探测的光纤传感器、环形器或多模光纤、激光器以及光功率探测器，所述激光器通过光纤连接于所述环形器的第一端，所述环形器的第二端通过光纤连接于所述光纤传感器，所述环形器的第三端通过光纤连接于所述光功率探测器；或者所述激光器通过光纤连接于所述光纤传感器，所述多模光纤的一端连接于光功率探测器，所述多模光纤的另一端正对所述光纤传感器。
如上所述，本发明的一种光纤传感器及其声波探测应用方法，具有以下有益效果：
本发明用基于表面等离子体谐振的光纤传感器来实现对声波的探测，其集成度高，可以插入狭小的空间比如血管内，且具备探测频带宽、角响应平坦、测量稳定、低噪声等优点。
本发明通过利用不接触环境的表面(即所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面)上的表面等离激元谐振，可以有效减少解决复杂环境对声波探测的干扰，从而可以用于体内声波探测。
附图说明
图1a显示为本发明中的光纤传感器端面的金属微纳米结构示意图。
图1b显示为本发明中的光纤传感器端面的金属微纳米结构的扫描电子显微镜(SEM)图。
图1c显示为本发明中的图1b的光纤传感器端面的金属微纳米结构的SEM图虚线框中的局部放大图。
图2显示为本发明的实施例二中的光纤传感器的应用方法的步骤示意图。
图3a显示为本发明的实施例三中的光纤传感器在改变粘合剂的折射率时引起的反射谱谷的波长漂移示意图，其中，a、b、c、d、e、f分别代表粘合剂折射率为1.50、1.52、1.54、1.56、1.58、1.60时的反射谱。
图3b显示为本发明的实施例三中的光纤传感器的反射谱谷的示意图。
图4显示为本发明的实施例四中的光纤传感器的应用系统示意图。
图5a显示为本发明的实施例四中的使用光纤传感器对超声波信号进行探测的测量图，其中，输入激光强度为5mW。
图5b显示为本发明的实施例四中的使用玻璃片反射方法，通过换能器对超声波信号进行探测的测量图。
元件标号说明
101 光纤 204 环形器
102 第一周期微纳米结构 205 光纤传感器
103 第二周期微纳米结构 211 超声波控制器
201 示波器 212 换能器
202 光功率探测器 221 水
203 激光器 S1～S3 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1到图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1a～图1c所示，本实施例提供一种光纤传感器，所述光纤传感器包括：光纤101以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构，当宽谱的光纤导波入射到金属微纳米结构上，其反射谱或透射谱里具有表面等离子体谐振造成的谱谷或谱峰；所述光纤传感器用于声波探测，所述光纤传感器以波长处于表面等离子体谐振谱谷或谱峰的范围内的光作为入射光进入光纤，并实时测量其基于声波信号的反射功率或透射功率的变化，以检测声波信号的信息。
其中，所述声波为次声波，可听声波或超声波。所述入射光的波长范围为800nm～900nm或1400nm～1700nm。所述光纤端面为与光纤101基本垂直的光纤端面。在具体的实施例中，所述基本垂直是指端面与光纤101的夹角的范围为90±8度，优选为90±2度。
本实施例中，光纤传感器用于声波探测，所述光纤传感器以激光作为入射光进入光纤101，使所述激光的波长处于表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰的范围内，并实时测量其基于声波信号影响的反射功率或透射功率的变化，以检测声波信号的信息。其中，所述光纤101对所述入射光为单模光纤。所述光纤传感器可以在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离子体谐振，也可以在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离子体谐振。但在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离子体谐振，可以有效规避周围复杂环境的干扰影响。其它实施例中，所述入射光可以为发光二极管发出的光或其它发光元件发出的光。
本实施例中，所述金属微纳米结构为Au薄膜、Ag薄膜或Al薄膜等金属薄膜上的微纳米结构。所述金属微纳米结构为圆形或多边形状。所述金属微纳米结构的厚度为10～200nm。
具体的，所述金属微纳米结构包括金属薄膜上的第一周期微纳米结构102及第二周期微纳米结构103。所述第一周期微纳米结构102为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构。所述第二周期微纳米结构103为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构，或者为金属薄膜上的具有一维周期性条状纳米线槽的微纳米结构。所述第二周期微纳米结构103还可以为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构和具有一维周期性条状纳米线槽的微纳米结构的组合结构，从而在保持检测效果不变弱的同时，简化制作工艺。其中，所述纳米线槽的宽度均为10～200nm，深度均为10～200nm。本实施例中，通过调整金属微纳米结构的周期可以调整发生表面等离子体谐振的波长位置。
本实施例中，所述第一周期微纳米结构102位于光纤的中心区域，与所述光纤的芯层对准；所述第二周期微纳米结构103环绕所述第一周期微纳米结构102。所述第一周期微纳米结构102与所述第二周期微纳米结构103之间具有间距，所述间距为0～5μm，从而充分反射结构耦合产生的表面等离激元。具体的，当光从光纤101的芯层入射时，所述第一周期微纳米结构102与入射的光纤导波耦合形成表面等离激元，第二周期微纳米结构103用于沿平行于光纤端面的方向反射所述表面等离激元。其中，所述第一周期微纳米结构102的整体尺寸等于或略大于光纤101的芯径；所述第二周期微纳米结构103的尺寸足够长，从而充分反射结构耦合产生的表面等离激元。
本实施例中，把光纤传感器205放入或靠近具有声波的介质，然后向光纤101里发射一束激光，激光波长处于反/透射谱谷/峰的一侧从而随着反/透射谱谷/峰的波长的漂移能够有较大的反/透射功率变化，实时测量激光反/透射功率随时间的变化。当声波打到光纤传感器205上时，由于构成光纤传感器205的材料折射率在声波压强下变化，和/或传感器本身的形状和尺寸也在声波压强下变化，所以表面等离子体反/透射谱的谐振波长会移动并造成激光反射功率或透射功率也相应地发生变化。实时测量激光反射功率或透射功率随时间的变化，可以获知声波的幅值，频率，相位等信息。
实施例二
如图2所示，根据实施例一，本实施例提供一种光纤传感器的声波探测应用方法，所述应用方法包括以下步骤：
步骤S1：将光纤传感器的端面置于或靠近有声波的介质，所述光纤传感器包括光纤101以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构。
具体的，所述声波为次声波，可听声波或超声波。所述介质为液体，气体，固体或胶体。当所述介质为固体时，所述光纤传感器紧靠着所述介质。
步骤S2：入射光沿所述光纤101传输并达到所述光纤端面，并发生表面等离子体谐振及与声波作用，形成反射回光纤101的反射光。
其中，所述步骤S2中，所述反射光为在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后反射回光纤101的反射光，可以有效规避周围复杂环境的干扰影响。所述光纤对所述入射光为单模光纤。
其中，所述反射光如果是宽谱的则其反射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰。所述入射光为波长处于表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰的范围内的激光或发光二极管发出的光。所述入射光的波长范围为800nm～900nm或1400nm～1700nm。
其他实施例中，所述步骤S2中，所述反射光为在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后反射回光纤101的反射光。但由于金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处的表面等离激元容易受到外界环境的影响，所以探测会受到非声波引起的环境干扰，比如液体里的杂质吸附在金属薄膜上。
步骤S3：根据所述反射光的反射功率的实时变化来获得声波信号的信息。
具体的，所述声波信号的信息包括幅度、相位及频率中的一种或两种以上的组合。
其它实施例中，也可以根据透射光的透射功率的实时变化来获得声波信号的信息。
具体的，入射光沿所述光纤101传输并达到所述光纤端面，并发生表面等离子体谐振及与声波作用，形成穿透金属微纳米结构的透射光，所述透射光由正对金属微纳米结构的一根多模光纤接收，并获取其透射功率的实时变化情况。当然，根据实际情况，除了多模光纤，也可以选用其他装置接收，在此不限。其中，所述透射光的透射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱峰或谱谷。
其中，所述透射光可以为在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后穿透金属微纳米结构的透射光，也可以为在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后的透射光。与反射光的性质类似，在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后穿透金属微纳米结构的透射光，可以有效规避周围复杂环境的干扰影响。其中，所述透射光如果是宽谱的则其透射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰。
实施例三
如图1a～1c所示，根据实施例一或实施例二，本实施例中使用的光纤传感器的第一周期微纳米结构102为在金薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的金微纳米结构，其中，周期为1020±10nm，周期数为13。第二周期微纳米结构103为在金薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的金微纳米结构和具有一维周期性条状纳米线槽的金微纳米结构交替分布组合的结构，其中，周期为504±10nm，周期数为120。所述第一周期微纳米结构102与所述第二周期微纳米结构103之间的间距为540±10nm。所述第一周期微纳米结构102和第二周期微纳米结构103的金薄膜的厚度均为55±10nm，纳米线槽的线宽均为50±10nm(纳米线槽贯穿金薄膜)。需要注意，图1a中的周期性金属微纳米阵列结构的周期个数与以上描述并不相符，仅作为示意用。
本实施例中，金属微纳米结构与光纤端面之间通过粘合剂粘合，而且光纤传感器依靠所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处的表面等离激元进行探测，所以所述光纤传感器对所述粘合剂的折射率敏感。本实施例通过时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)，仿真改变所述粘合剂的折射率从而引起反射谱谷的波长漂移，如图3a所示，可知反射谱谷的波长随着粘合剂的折射率改变发生线性的漂移。图3a显示为光纤传感器在改变粘合剂的折射率时引起的反射谱谷的波长漂移示意图，其中，a、b、c、d、e、f分别代表粘合剂折射率为1.50、1.52、1.54、1.56、1.58、1.60时的反射谱。
一般来说，如果光纤传感器中的激光波长处于更窄更深的反射谱谷的一侧时，随着反射谱谷的波长发生线性漂移，能够得到更大的反射功率变化。图3b显示为本实施例中的光纤传感器的反射谱谷的示意图。如图3b所示，本实施例的反射谱谷谱深且窄，在反射谷谱的波长漂移后，反射功率能有明显地变化，且反射功率改变量的幅值，频率和相位能够实时反应声波的幅值，频率和相位信息，所以本实施例中的光纤传感器对声波探测效果好。
本实施例中，粘合剂为紫外固化胶或热固化胶。当所述粘合剂为紫外固化胶时，在具体的实施过程中，所述光纤传感器的制作包括步骤：首先进行步骤1)，提供基底及光纤，于所述基底表面制备与所述基底具有低结合力特性的金属微纳米结构；然后进行步骤2)，于所述光纤端面或所述金属微纳米结构的表面涂敷紫外固化胶；然后进行步骤3)调整所述光纤的位置以使所述光纤端面与所述金属微纳米结构的位置对准，并通过所述紫外固化胶相接触(所述光纤端面与所述金属微纳米结构未必直接接触)；最后进行步骤4)，从所述基底的背面(没有金属微纳米结构的一面)透过基底用紫外光来照射所述紫外固化胶以使之固化，然后将所述光纤端面与所述金属微纳米结构从所述基底表面进行剥离，以完成制作。
作为示例，所述基底为对紫外光透明的石英片，所述紫外固化胶为丙烯酸甲酯。所述紫外固化胶固化后的折射率约为1.54，所述约等于表示数值偏差为±20％以内。所述紫外固化胶的紫外固化光源波长为100～400nm，固化光源强度为1～2000J/cm2，固化时间为5～600s。优选地，所述固化波长为320nm附近，固化光强度为100J/cm2，固化时间为300s。
在另一种实施例中，当所述粘合剂为热固化胶时，所述光纤传感器的制作包括步骤：首先进行步骤1)，提供基底及光纤，于所述基底表面制备与所述基底具有低结合力特性的金属微纳米结构；然后进行步骤2)，于所述光纤端面或所述金属微纳米结构的表面涂敷热固化胶；然后进行步骤3)调整所述光纤的位置以使所述光纤端面与所述金属微纳米结构的位置对准，并通过所述粘合剂相接触(所述光纤端面与所述金属微纳米结构未必直接接触)；最后进行步骤4)加热装置接触所述基底的背面(没有金属微纳米结构的一面)对所述热固化胶加热以使之固化，加热温度为80～150℃，加热时间为1～30分钟，然后将所述光纤端面与所述金属微纳米结构从所述基底表面进行剥离，以完成制作。
作为示例，所述的热固化胶为AB胶，AB胶是双组分胶粘剂，其中，A组分胶含有双酚A二缩水甘油醚环氧树脂，B组分胶含有咪唑。所述加热装置为电烙铁。在实施例中，所述A组分和B组分按照10：1的重量比混合，加热温度为150℃，所述加热时间为1～2分钟。
实施例四
如图4所示，根据实施例三，本实施例还提供一种光纤传感器205的应用系统，所述应用系统包括：光纤传感器205、环形器204、激光器203以及光功率探测器202。所述激光器203通过光纤连接于所述环形器204的第一端，所述环形器204的第二端通过光纤连接于所述光纤传感器205，所述环形器204的第三端通过光纤连接于所述光功率探测器202。其中，所述激光器203优选为可调激光器。其它实施例中，所述激光器203还可以替换为固定波长的激光器或发光二极管。本实施例中的表面等离子体谐振的反射谱谷位置在1550nm左右，相应的所使用的光纤101为工作波长在1550nm的单模光纤。
本实施例中，所述应用系统利用反射谱来探测超声波，所以还包括示波器210，超声波控制器211及与所述超声波控制器211连接的换能器212。所述示波器210通过电线连接于所述光电探测器202。使用时，激光器203用来激发光纤传感器205的表面等离子体谐振。超声波控制器211控制换能器212发出超声波，超声波通过介质发射到光纤传感器205上，从而改变了光纤传感器205的反射光功率。其中，换能器212能发射超声波，也能接收超声波回波并转换成相应电信号。本实施例中，所述介质为液体水221。
本实施例中，通过用光纤传感器205与换能器212分别对超声波进行探测的对比实验发现，本实施例中的光纤传感器205对超声波具有良好的响应，适用于超声波信息的检测。具体的，如图5a和图5b所示，两组实验检测到的主要的信号频率都集中在20MHz，这与换能器212发出的中心频率在20MHz的超声波信号的信息一致。而且，图5a和图5b中的曲线波形形状，强度关系均相似，这说明光纤传感器205对超声波的频率和强度都具有良好的响应，适用于超声波信息的检测。
其中，利用光纤传感器205对换能器212发出的超声波信号进行探测的具体实施过程为：波长在1550nm左右的激光作为入射光经过环形器204，到达处于超声波环境中的光纤传感器205，产生一个被超声波作用后的反射信号，所述反射信号再次经过环形器204到达光功率探测器202，光功率探测器202将反射信号的光强转换成电压信号，输出接入示波器201。这样从示波器201显示的电压信号就可以得出超声波信号的信息，如图5a所示。图5a为使用光纤传感器205对超声波信号进行探测的测量图，其中，激光器203设置为最佳工作波长1537nm，激光器203的入射激光强度为5mW，210示波器的采样率为1GHz，。
其中，利用换能器212对自身发出的超声波信号进行探测的具体实施过程为：使用玻璃片反射换能器212发出的超声波，并通过所述换能器212接收所述玻璃片反射的超声波，从而获得所述换能器212发出的超声波信号的信息，如图5b所示。图5b为使用玻璃片反射方法，通过换能器212对超声波信号进行探测的测量图，其中，换能器212发出的超声波的中心频率为20MHz。
其他实施例中，通过移动光纤传感器205相对换能器212的距离，能明显观测到超声波信号的相位移动。这证明了超声波探测结果会受到光纤传感器和声源之间的距离的影响。
本实施例还通过用光纤传感器205与水听器分别对超声波进行探测的对比实验发现，本发明的光纤传感器具有角响应更加平坦的优势。这是因为，为了得到对声波的有效探测，我们希望入射声波在探测器表面的各点具有相同或相近的相位。本实施例的光纤传感器205接收超声波信号的有效表面的直径是9μm左右，而实验中使用的水听器接收超声波信号的有效表面的直径为1.5mm左右。以15MHz的超声波在水中传播为例，其波长为100μm左右，这远大于本实施例的光纤传感器205接收超声波信号的有效表面的直径，所以超声波在此有效表面上各点的相位都很接近，探测效率随入射超声波的方向变化较慢，从而具有角响应平坦的优势。而此超声波的波长远小于所用的水听器接收超声波信号的有效表面的直径，因此水听器仅对较小角度范围内入射的超声波能有效的探测。
其它实施例中，还可以利用透射谱来探测超声波。所述应用系统利用透射谱来探测超声波时，通过连接于所述光功率探测器202的多模光纤来获取透射功率的实时变化情况，所以激光器203通过光纤直接连接于所述光纤传感器205。也就是说，一根多模光纤的一端连接于光功率探测器202；多模光纤的另一端正对所述光纤传感器205，且中心对齐呈一条直线，就可以获取透射功率的实时变化情况并输出。
综上所述，本发明的一种光纤传感器及其声波探测应用方法，具有以下有益效果：
本发明用基于表面等离子体谐振的光纤传感器来实现对声波的探测，其集成度高，可以插入狭小的空间比如血管内，且具备探测频带宽、角响应平坦、测量稳定、低噪声等优点。
本发明通过利用不接触环境的表面(即所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面)上的表面等离子体谐振，可以有效减少解决复杂环境对声波探测的干扰，从而可以用于体内声波探测。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (31)
1.一种光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器包括:光纤以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构，当宽谱的光纤导波入射到金属微纳米结构上，其反射谱或透射谱里具有表面等离子体谐振造成的谱谷或谱峰；所述光纤传感器用于声波探测，所述光纤传感器以波长处于表面等离子体谐振谱谷或谱峰的范围内的光作为入射光进入光纤，并实时测量其基于声波信号的反射功率或透射功率的变化，以检测声波信号的信息。
2.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述声波为次声波，可听声波或超声波。
3.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述入射光的波长范围为800nm～900nm或1400nm～1700nm。
4.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述入射光为激光或发光二极管发出的光。
5.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振，或者所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振。
6.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述金属微纳米结构为Au薄膜、Ag薄膜或Al薄膜上的微纳米结构。
7.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述金属微纳米结构为圆形或多边形状。
8.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述金属微纳米结构的厚度为10～200nm。
9.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述金属微纳米结构包括金属薄膜上的第一周期微纳米结构及第二周期微纳米结构。
10.根据权利要求9所述的光纤传感器，其特征在于：所述第一周期微纳米结构为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构；所述第二周期微纳米结构为金属薄膜上的具有二维周期性网格状纳米线槽的微纳米结构，或者为金属薄膜上的具有一维周期性条状纳米线槽的微纳米结构，或者为两者的组合。
11.根据权利要求10所述的光纤传感器，其特征在于：所述纳米线槽的宽度为10～200nm，深度为10～200nm。
12.根据权利要求9所述的光纤传感器，其特征在于：所述第一周期微纳米结构位于光纤的中心区域，与所述光纤的芯层对准；所述第二周期微纳米结构环绕所述第一周期微纳米结构。
13.根据权利要求9所述的光纤传感器，其特征在于：所述第一周期微纳米结构与入射的光纤导波耦合形成表面等离激元，所述第二周期微纳米结构用于沿平行于光纤端面的方向反射所述表面等离激元。
14.根据权利要求9所述的光纤传感器，其特征在于：所述第一周期微纳米结构的周期约等于表面等离激元谐振在金属薄膜上的波长，所述约等于表示数值偏差为±20％以内。
15.根据权利要求9所述的光纤传感器，其特征在于：所述第二周期金属微纳米结构的周期约等于表面等离激元谐振在金属薄膜上的半波长，所述约等于表示数值偏差为±20％以内。
16.根据权利要求9所述的光纤传感器，其特征在于：所述第一周期微纳米结构与所述第二周期微纳米结构之间具有间距，所述间距为0～5μm。
17.根据权利要求1所述的光纤传感器，其特征在于：所述光纤对所述入射光为单模光纤。
18.根据权利要求1到17中任一项所述的光纤传感器，其特征在于：所述金属微纳米结构与光纤端面之间通过粘合剂粘合。
19.根据权利要求18所述的光纤传感器，其特征在于：所述粘合剂为紫外固化胶或热固化胶。
20.一种光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于，所述应用方法包括以下步骤：
步骤S1：将光纤传感器的端面置于或靠近有声波的介质，所述光纤传感器包括光纤以及位于所述光纤端面上的金属微纳米结构；
步骤S2：入射光沿所述光纤传输并达到所述光纤端面，并发生表面等离子体谐振及与声波作用，形成反射回光纤的反射光或形成穿透金属微纳米结构的透射光；
步骤S3：根据所述反射光的反射功率或透射光的透射功率的实时变化来获得声波信号的信息。
21.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述反射光为在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后反射回光纤的反射光，或者为在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后反射回光纤的反射光。
22.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述透射光为在所述金属微纳米结构的靠近光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后穿透金属微纳米结构的透射光，或者为在所述金属微纳米结构的背离光纤端面一侧的表面处发生表面等离激元谐振之后的透射光。
23.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述反射光如果是宽谱的则其反射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰，所述透射光如果是宽谱的则其透射谱里具有表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰。
24.根据权利要求20中所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述入射光为波长处于表面等离子体谐振形成的谱谷或谱峰的范围内的光。
25.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述入射光的波长范围为800nm～900nm或1400nm～1700nm。
26.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述入射光为激光或发光二极管发出的光。
27.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述光纤对所述入射光为单模光纤。
28.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述声波信号的信息包括幅度、相位及频率中的一种或两种以上的组合。
29.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述介质为液体，气体，固体或胶体。
30.根据权利要求20所述的光纤传感器的声波探测应用方法，其特征在于：所述声波为次声波，可听声波或超声波。
31.一种光纤传感器的声波探测应用系统，其特征在于，所述声波探测应用系统包括：权利要求1到19中任一项所述的光纤传感器、环形器或多模光纤、激光器以及光功率探测器，
所述激光器通过光纤连接于所述环形器的第一端，所述环形器的第二端通过光纤连接于所述光纤传感器，所述环形器的第三端通过光纤连接于所述光功率探测器；或者所述激光器通过光纤连接于所述光纤传感器，所述多模光纤的一端连接于光功率探测器，所述多模光纤的另一端正对所述光纤传感器。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109990886A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-09 | 陕西师范大学 | 一种振动探测结构 |
| CN111721206A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-09-29 | 上海理工大学 | 一种等离激元辅助的芯片三维微纳结构的光学测量方法 |
| WO2021164733A1 (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-26 | 大连理工大学 | 一种转移纳米结构的方法及其应用 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110296789B (zh) * | 2019-06-28 | 2024-04-09 | 金华职业技术学院 | 一种容器内流体压力测量装置 |
| CN113865773B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-02-02 | 云南师范大学 | 一种高灵敏光纤表面等离激元气压探测器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104165684A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-11-26 | 中国计量学院 | 基于表面等离子体共振的超灵敏度水听器 |
| CN104165840A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 上海交通大学 | 基于单-多模光纤耦合的光纤端面无标记光学传感器 |
| CN104596559A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-06 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种基于微孔光学反射隔膜的光纤f-p多功能传感器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4365979B2 (ja) * | 2000-03-29 | 2009-11-18 | 株式会社東京測器研究所 | 光ファイバ式ひずみセンサ及びその製造方法 |
| SI21816A (sl) * | 2004-06-07 | 2005-12-31 | Feri Maribor | Opticni vlakenski senzor raztezka |
| CN104165841B (zh) * | 2013-05-16 | 2016-12-28 | 上海交通大学 | 光纤端面无标记光学传感元件与微流体集成结构 |
| CN104345358B (zh) * | 2013-07-26 | 2016-02-10 | 上海煦源生物科技有限公司 | 利用剥离-粘贴法在光纤端面制作金属微纳米结构的方法 |
| CN104458587B (zh) * | 2014-12-11 | 2017-10-03 | 杨天 | 多通道无标记生物传感光纤系统 |
-
2016
- 2016-07-13 CN CN201610550700.7A patent/CN107621274B/zh active Active
-
2017
- 2017-09-06 WO PCT/CN2017/100770 patent/WO2018010701A1/zh active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104165840A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 上海交通大学 | 基于单-多模光纤耦合的光纤端面无标记光学传感器 |
| CN104165684A (zh) * | 2014-07-15 | 2014-11-26 | 中国计量学院 | 基于表面等离子体共振的超灵敏度水听器 |
| CN104596559A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-05-06 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种基于微孔光学反射隔膜的光纤f-p多功能传感器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109990886A (zh) * | 2019-04-28 | 2019-07-09 | 陕西师范大学 | 一种振动探测结构 |
| CN109990886B (zh) * | 2019-04-28 | 2021-03-09 | 陕西师范大学 | 一种振动探测结构 |
| WO2021164733A1 (zh) * | 2020-02-20 | 2021-08-26 | 大连理工大学 | 一种转移纳米结构的方法及其应用 |
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