CN116026760A - 一种波长型spr传感系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波长型SPR传感系统及方法，该系统通过入射光路对各路初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号。其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输。两路入射光信号经SPR传感模块对应获得两路反射光信号，并由反射光路获取光谱图像后发送至接收终端，以使接收终端根据光谱图像分析得到光谱曲线，以及根据光谱曲线获取待测样品的共振波长。本申请通过上述系统和方法，将每个扫描周期所需波长的扫描次数降低至2次，进一步减少成像所需时间，大幅度提高了波长型SPRi传感技术的监测速度，并且避免采用昂贵的分光扫描器件，有利于降低设备成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学传感成像技术领域，尤其涉及一种波长型SPR传感系统及方法。
背景技术
SPR(Surfaceplasmonresonanc，表面等离子共振)传感技术作为一种光学检测手段，通过结合成像技术(SPRimaging，SPRi)能够实现同时对多种样品的同时检测，与传统的色谱技术相比，SPRi具有耗样少、检测速度快等优势。尤其是SPRi传感技术能够对多个位点进行并行检测，目前最高已经实现了上千个样品的同时分析。其中，波长型SPR传感技术具有大动态范围、高灵敏度的性能，并且能够对不同样品灵活选取最佳激发波长，对成像检测具有独特优势，相比其他SPR传感技术(强度型、角度型和相位型)，该技术最适合应用于成像检测。
对入射光波长进行扫描，同时采用面阵探测器对传感面进行成像，能够直接获得传感面图像，从而避免对传感面进行点扫描、线扫描，从而为提高监测速度提供了可能。限制该技术监测速度的主要原因是，由于波长扫描器件具有响应时间，而为了防止样品发生变化是因为其共振波长超出扫描范围，通常需要将扫描范围设置很宽，这样每个扫描周期的点数就会增加，从而降低了监测速度。为了提高监测速度，目前已经存在一种五点扫描法，将每个周期的波长扫描次数降低至5次，并结合单色仪对入射波长进行扫描，利用CCD对传感面进行2D成像，该技术将成像时间缩短至10s。但随着对检测系统的要求不断提升，现有方案的监测速度已经无法满足需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种波长型SPR传感系统及方法，以解决目前的SPR传感方案无法满足监测速度需求的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种波长型SPR传感系统，包括：
入射光路，用于提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号，其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输；
放置有待测样品的SPR传感模块，所述SPR传感模块的入射端设置于所述入射光路的出射端处，用于根据各路所述入射光信号产生等离子体共振，以对应获得两路反射光信号；
反射光路，所述反射光路的入射端设置于所述SPR传感模块的出射端处，用于接收所述反射光信号，并根据每路所述反射光信号获得对应所述预设波长下的光谱图像；以及
接收终端，所述接收终端与所述反射光路通信连接，用于获取每路所述反射光信号对应的所述光谱图像，根据每个所述光谱图像获得SPR传感面上任意点位的光谱曲线，以及根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长。
进一步的，所述入射光路包括：
交替点亮的两个光源，用于提供交替的两路初始光信号；
滤波单元，所述滤波单元的入射端设置于所述光源的出射端处，用于分别将每路初始光信号进行滤波处理，以对应获得两路不同所述预设波长的滤波光信号；
波分复用光纤，所述波分复用光纤的入射端与所述滤波单元的出射端连接；以及
偏振单元，所述偏振单元的入射端与所述波分复用光纤的出射端连接，所述偏振单元的出射端设置于所述SPR传感模块的入射端处，所述偏振单元用于将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号。
进一步的，所述入射光路还包括准直缩束单元，所述准直缩束单元设置于所述波分复用光纤的出射端以及所述偏振单元的入射端之间，用于对各路所述滤波光信号进行准直缩束处理。
进一步的，所述SPR传感模块包括：耦合棱镜、传感芯片以及流通池；
所述耦合棱镜的入射端设置于所述入射光路的出射端处，所述耦合棱镜的出射端设置于所述反射光路的入射端处；所述传感芯片设置于所述耦合棱镜的反射面上，所述流通池设置于所述传感芯片上；
所述流通池用于放置所述待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片，所述传感芯片用于配合所述耦合棱镜，与所述入射光信号产生等离子体共振，以形成对应的所述反射光信号。
进一步的，所述反射光路包括：
检偏器，所述检偏器的入射端设置于所述SPR传感模块的出射端处，用于对所述反射光信号进行过滤；
成像透镜单元，所述成像透镜单元的入射端设置于所述检偏器的出射端处，用于汇聚所述反射光信号，以形成所述光谱图像；以及
面阵探测器，所述面阵探测器设置于所述成像透镜单元的出射端处，并与所述接收终端通信连接，用于记录所述光谱图像。
进一步的，所述准直缩束单元包括准直透镜、第一缩束透镜、第一孔径光阑以及第二缩束透镜；
所述准直透镜的入射端设置于所述波分复用光纤的出射端处，所述准直透镜的出射端设置于所述第一缩束透镜的入射端处，所述第一孔径光阑设置于所述第一缩束透镜的出射端以及所述第二缩束透镜的入射端之间，所述第二缩束透镜的出射端设置于所述偏振单元的入射端处。
一种波长型SPR传感方法，包括步骤：
提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号，其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输；
将各路所述入射光信号通过放置有待测样品的SPR传感模块产生等离子体共振，以对应获得两路反射光信号；
根据每路所述反射光信号获得对应所述预设波长下的光谱图像；
根据每个所述光谱图像获得SPR传感面上任意点位的光谱曲线；
根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长。
进一步的，所述提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号的步骤包括：
提供两个独立的光源并交替点亮，以获得交替的两路初始光信号；
分别将每路初始光信号进行滤波处理，以对应获得两路不同所述预设波长的滤波光信号；
通过波分复用的方式传输各路所述滤波光信号；
将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号。
进一步的，所述将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号的步骤之前包括：
对各路所述滤波光信号进行准直缩束处理。
进一步的，通过以下公式获得所述光谱曲线R(λ)：
其中，λ为所述入射光信号对应的所述预设波长，R0为光源光强，A为曲线深度，W为曲线宽度，D为曲线对称性，λ0为共振波长；
所述根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长的步骤包括：
根据所述曲线宽度W和所述共振波长λ0建立理想SPR光谱模型；
从所述理想SPR光谱模型中分别获取两个不同所述预设波长的理想强度值I′λ1和I′λ2；
分别获取两路所述反射光信号对应的所述预设波长的实际强度值Iλ1和Iλ2；
通过以下公式获得强度差值ΔI：
ΔI＝|I′λ1-Iλ1|+|I′λ2-Iλ2|；
获取ΔI处于最小值时对应的共振波长作为所述待测样品的共振波长。
本发明的有益效果在于：本申请通过采用两路交替的初始光信号以及波分复用的传输方式获得两路不同预设波长的入射光信号，并根据两路入射光信号获得两路不同预设波长的反射光信号，以用于成像和分析。因此，本申请的技术方案将每个扫描周期所需波长扫描次数降低至2次，进一步减少成像所需的时间，大幅度提高了SPRi传感技术的监测速度，并且避免了昂贵的分光扫描器件的使用，极大降低了设备成本。
附图说明
图1为本发明实施例的SPR传感系统的原理示意图；
图2为本发明实施例二的SPR传感方法的第一流程框图；
图3为本发明实施例二的SPR传感方法的第二流程框图；
图4为本发明实施例二的SPR传感方法的第三流程框图；
图5为本发明实施例的SPR传感系统的工作时序图；
图6为本发明实施例二的SPR传感方法中的共振波长拟合算法的示意图；
图7为本发明实施例二的共振波长拟合算法与真实值对比图；
图8为本发明实施例二检测不同浓度的盐水引起的共振波长变化图；
图9为本发明实施例二检测盐水液体在蒸发过程的咖啡环效应图。
标号说明：
1、第一光源；2、第二光源；3、第一滤光片；4、第二滤光片；5、第一耦合透镜；6、第二耦合透镜；7、波分复用光纤；8、准直透镜；9、第一缩束透镜；10、第一孔径光阑；11、第二缩束透镜；12、起偏器；13、耦合棱镜；14、传感芯片；18、检偏器；19、第一成像透镜；20、第二孔径光阑；21、第二成像透镜；22、面阵探测器；100、入射光路；110、滤波单元；120、准直缩束单元；200、SPR传感模块；300、反射光路；310、成像透镜单元。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
实施例一
请参照图1和图5，本发明的实施例一为：
请参照图1，一种波长型SPR传感系统，包括：入射光路100，用于提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号。其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输。放置有待测样品的SPR传感模块200，所述SPR传感模块200的入射端设置于所述入射光路100的出射端处，用于根据各路所述入射光信号产生等离子体共振，以对应获得两路反射光信号。反射光路300，所述反射光路300的入射端设置于所述SPR传感模块200的出射端处，用于接收所述反射光信号，并根据每路所述反射光信号获得对应所述预设波长下的光谱图像。接收终端，所述接收终端与所述反射光路300通信连接，用于获取每路所述反射光信号对应的所述光谱图像，根据每个所述光谱图像获得SPR传感面上任意点位的光谱曲线，以及根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长。
本实施例的波长型SPR传感系统的工作原理为：系统通过入射光路对各路初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号。其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输。两路入射光信号经SPR传感模块对应获得两路反射光信号，并由反射光路获取光谱图像后发送至接收终端，以使接收终端根据光谱图像分析得到光谱曲线，以及根据光谱曲线获取待测样品的共振波长。
示例性地，两路初始光信号分别为第一初始光信号和第二初始光信号。第一初始光信号经滤波、偏振处理等过程后获得第一预设波长的第一入射光信号；第二初始光信号经滤波、偏振处理等过程后获得第二预设波长的第二入射光信号。其中，第一预设波长与第二预设波长不同。
进一步的，SPR传感模块200与第一入射光信号发生等离子体共振，以获得第一反射光信号；SPR传感模块200与第二入射光信号发生等离子体共振，以获得第二反射光信号。反射光路300交替扫描第一反射光信号和第二反射光信号，以获得连续的光谱图像。接收终端将获取连续的光谱图像，并从中进行分析，以获得SPR传感面上任意位点的光谱曲线。其中，接收终端可以为计算机等数据、图像处理设备，此处不作具体限制。
可以理解的，本实施例通过交替扫描不同的第一预设波长和第二预设波长的入射光，采用波分复用的方式对入射光信号的波长进行扫描，将每个扫描周期所需波长的扫描次数降低至2次，进一步减少成像所需时间，大幅度提高了波长型SPRi传感技术的监测速度，并且避免采用昂贵的分光扫描器件，有利于降低设备成本。
具体的，所述入射光路100包括：交替点亮的两个光源，用于提供交替的两路初始光信号。滤波单元110，所述滤波单元110的入射端设置于所述光源的出射端处，用于分别将每路初始光信号进行滤波处理，以对应获得两路不同所述预设波长的滤波光信号。波分复用光纤7，所述波分复用光纤7的入射端与所述滤波单元110的出射端连接。偏振单元，所述偏振单元的入射端与所述波分复用光纤7的出射端连接，所述偏振单元的出射端设置于所述SPR传感模块200的入射端处，所述偏振单元用于将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号。
请继续参照图1，示例性地，两个光源分别为第一光源1和第二光源2，可选的，可以采用白光LED作为激发光源，在其他实施例中可以采用其他类型的光源，此处不作限制。请参照图5，第一光源1用于提供第一初始光信号，第二光源2用于提供第二初始光信号，第一光源1和第二光源2交替点亮。其中，滤波单元110包括不同特定波长的第一滤光片3和第二滤光片4，第一初始光信号经第一滤光片3后形成第一预设波长的第一滤波光信号；第二初始光信号经第二滤光片4后形成第二预设波长的第二滤波光信号。滤波单元110还包括设置于波分复用光纤7入射端的第一耦合透镜5和第二耦合透镜6，本实施例通过第一耦合透镜5将第一滤波光信号耦合至波分复用光纤7内，以及通过第二耦合透镜6将第二滤波光信号耦合至波分复用光纤7内。偏振单元采用起偏器12，将第一滤波光信号偏振后形成第一入射光信号，以及将第二滤波光信号偏振后形成第二入射光信号。
本实施例中，所述入射光路100还包括准直缩束单元120，所述准直缩束单元120设置于所述波分复用光纤7的出射端以及所述偏振单元的入射端之间，用于对各路所述滤波光信号进行准直缩束处理。
具体的，所述准直缩束单元120包括准直透镜8、第一缩束透镜9、第一孔径光阑10以及第二缩束透镜11。所述准直透镜8的入射端设置于所述波分复用光纤7的出射端处，所述准直透镜8的出射端设置于所述第一缩束透镜9的入射端处，所述第一孔径光阑10设置于所述第一缩束透镜9的出射端以及所述第二缩束透镜11的入射端之间，所述第二缩束透镜11的出射端设置于所述偏振单元的入射端处。
可以理解的，第一滤波光信号、第二滤波光信号经准直透镜8准直后发射至第一缩束透镜9，第一缩束透镜9和第二缩束透镜11构成4F系统，两个缩束透镜之间的焦面上设置有第一孔径光阑10，有利于提高第一滤波光信号、第二滤波光信号的平行度。
具体的，所述SPR传感模块200包括：耦合棱镜13、传感芯片14以及流通池。所述耦合棱镜13的入射端设置于所述入射光路100的出射端处，所述耦合棱镜13的出射端设置于所述反射光路300的入射端处。所述传感芯片14设置于所述耦合棱镜13的反射面上，所述流通池设置于所述传感芯片14上。所述流通池用于放置所述待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片14，所述传感芯片14用于配合所述耦合棱镜13，与所述入射光信号产生等离子体共振，以形成对应的所述反射光信号。
示例性地，流通池使待测样品流通传感芯片14的表面，耦合棱镜13对第一入射光信号进行耦合后激发传感芯片14表面的等离子体共振，同时生成第一预设波长的第一反射光信号；相应的，以同样方式根据第二入射光信号获得第二预设波段的第二反射光信号。
本实施例中，所述反射光路300包括：检偏器18，所述检偏器18的入射端设置于所述SPR传感模块200的出射端处，用于对所述反射光信号进行过滤。成像透镜单元310，所述成像透镜单元310的入射端设置于所述检偏器18的出射端处，用于汇聚所述反射光信号，以形成所述光谱图像。面阵探测器22，所述面阵探测器22设置于所述成像透镜单元310的出射端处，并与所述接收终端通信连接，用于记录所述光谱图像。可选的，本实施例的面阵探测器22采用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器，此处不作限制。
具体的，检偏器18消除反射光信号的杂散光，以提高反射光信号的信噪比。成像透镜单元310包括第一成像透镜19、第二成像透镜21以及第二孔径光阑20，所述第一成像透镜19的入射端设置于检偏器18的出射端处，第二孔径光阑20设置于第一成像透镜19和第二成像透镜21之间的焦面上，面阵探测器22设置于第二成像透镜21的出射端处的焦面上。
请参照图5，可以理解的，系统工作时，第一光源1和第二光源2交替闪烁，每当其中一个光源点亮时，面阵探测器22对SPR传感面进行一次成像记录。具体为第一反射光信号、第二反射光信号经过成像透镜后在面阵探测器22上交替形成第一光谱图像和第二光谱图像。第一光谱图像包含了每一个像素在第一预设波长下的强度信息，第二光谱图像包含了每一个像素在第二预设波长下的强度信息。通过不断地成像，则可以对共振波长进行实时监测。实际检测中，可以对传感面上任意兴趣位点进行选取，并对选取区域的SPR信号进行监测。本实施例通过设置检偏器18，有利于提高反射光信号的质量。
实施例二
请参照图2至图9，本实施例提供一种波长型SPR传感方法，应用于实施例一种的波长型SPR传感系统。
请参照图2，一种波长型SPR传感方法，基于两点追踪算法，包括步骤：
S10、提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号，其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输；
S20、将各路所述入射光信号通过放置有待测样品的SPR传感模块产生等离子体共振，以对应获得两路反射光信号；
S30、根据每路所述反射光信号获得对应所述预设波长下的光谱图像；
S40、根据每个所述光谱图像获得SPR传感面上任意点位的光谱曲线；
S50、根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长。
可以理解的，本实施例提供的SPR传感方法基于SPR传感系统，通过交替扫描不同的第一预设波长和第二预设波长的入射光，采用波分复用的方式对入射光信号的波长进行扫描，将每个扫描周期所需波长的扫描次数降低至2次，大幅度提高了波长型SPRi传感技术的监测速度，并且避免采用昂贵的分光扫描器件，有利于降低设备成本。
请参照图3，具体的，步骤S10包括：
S11、提供两个独立的光源并交替点亮，以获得交替的两路初始光信号；
S12、分别将每路初始光信号进行滤波处理，以对应获得两路不同所述预设波长的滤波光信号；
S13、通过波分复用的方式传输各路所述滤波光信号；
S14、将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号。
可选的，步骤S13和步骤S14之间还包括步骤：对各路所述滤波光信号进行准直缩束处理。
本实施例中，通过以下公式获得所述光谱曲线R(λ)：
其中，λ为所述入射光信号对应的所述预设波长，R0为光源光强，A为曲线深度，W为曲线宽度，D为曲线对称性，λ0为共振波长。
可以理解的，以上各个参数中，光源光强R0可以通过直接探测激发光源的光谱获得。当待测样品的折射率发生变化，进而导致SPR光谱发生变化时，曲线深度A变化不大。曲线对称性可以通过对光谱进行归一化处理，从而减小影响。因此，公式中只剩下两个未知数，即共振波长λ0和曲线宽度W。
请参照图4和图6，本实施例中，步骤S50包括：
S51、根据所述曲线宽度W和所述共振波长λ0建立理想SPR光谱模型；
请参照图6，以共振波长λ0和曲线宽度W构建二维模型；
S52、从所述理想SPR光谱模型中分别获取两个不同所述预设波长的理想强度值Iλ ′ 1和Iλ ′ 2；
S53、分别获取两路所述反射光信号对应的所述预设波长的实际强度值Iλ1和Iλ2；
S54、通过以下公式获得强度差值ΔI：
ΔI＝|I′λ1-Iλ1|+|I′λ2-Iλ2|；
本步骤中，将理想强度值和实际强度值通过该公式进行计算，获得强度差值。
请继续参照图6，以上述二维模型及强度差值ΔI构建三维模型。
S55、获取ΔI处于最小值时对应的共振波长作为所述待测样品的共振波长。
本步骤中，从理想SPR光谱模型中获取强度差值ΔI处于最小值对应的共振波长。
请参照图7，计算共振波长的拟合曲线与实际共振波长的拟合曲线之间具有相同或极接近的斜率，可见，本实施例的SPR传感方法对共振波长的检测具有良好的准确性。
示例性地，请参照图8，将本实施例的SPR传感方法以及SPR传感系统应用于待测样品为不同浓度的盐水，以快速检测不同浓度的盐水引起的共振波长变化。
请参照图9，将本实施例的SPR传感方法及SPR传感系统应用于检测盐水液体在蒸发过程的咖啡环效应。
综上所述，本发明提供的一种波长型SPR传感系统及方法，通过采用两路交替的初始光信号以及波分复用的传输方式获得两路不同预设波长的入射光信号，并根据两路入射光信号获得两路不同预设波长的反射光信号，以用于成像和分析。因此，本申请的技术方案将每个扫描周期所需波长扫描次数降低至2次，进一步减少成像所需的时间，大幅度提高了SPRi传感技术的监测速度，并且避免了昂贵的分光扫描器件的使用，极大降低了设备成本。另外，入射光路采用准直缩束单元对入射光进行准直缩束处理，有利于提高入射光的平行度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种波长型SPR传感系统，其特征在于，包括：
入射光路，用于提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号，其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输；
放置有待测样品的SPR传感模块，所述SPR传感模块的入射端设置于所述入射光路的出射端处，用于根据各路所述入射光信号产生等离子体共振，以对应获得两路反射光信号；
反射光路，所述反射光路的入射端设置于所述SPR传感模块的出射端处，用于接收所述反射光信号，并根据每路所述反射光信号获得对应所述预设波长下的光谱图像；以及
接收终端，所述接收终端与所述反射光路通信连接，用于获取每路所述反射光信号对应的所述光谱图像，根据每个所述光谱图像获得SPR传感面上任意点位的光谱曲线，以及根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长。
2.根据权利要求1所述的波长型SPR传感系统，其特征在于，所述入射光路包括：
交替点亮的两个光源，用于提供交替的两路初始光信号；
滤波单元，所述滤波单元的入射端设置于所述光源的出射端处，用于分别将每路初始光信号进行滤波处理，以对应获得两路不同所述预设波长的滤波光信号；
波分复用光纤，所述波分复用光纤的入射端与所述滤波单元的出射端连接；以及
偏振单元，所述偏振单元的入射端与所述波分复用光纤的出射端连接，所述偏振单元的出射端设置于所述SPR传感模块的入射端处，所述偏振单元用于将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号。
3.根据权利要求2所述的波长型SPR传感系统，其特征在于，所述入射光路还包括准直缩束单元，所述准直缩束单元设置于所述波分复用光纤的出射端以及所述偏振单元的入射端之间，用于对各路所述滤波光信号进行准直缩束处理。
4.根据权利要求1所述的波长型SPR传感系统，其特征在于，所述SPR传感模块包括：耦合棱镜、传感芯片以及流通池；
所述耦合棱镜的入射端设置于所述入射光路的出射端处，所述耦合棱镜的出射端设置于所述反射光路的入射端处；所述传感芯片设置于所述耦合棱镜的反射面上，所述流通池设置于所述传感芯片上；
所述流通池用于放置所述待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片，所述传感芯片用于配合所述耦合棱镜，与所述入射光信号产生等离子体共振，以形成对应的所述反射光信号。
5.根据权利要求1所述的波长型SPR传感系统，其特征在于，所述反射光路包括：
检偏器，所述检偏器的入射端设置于所述SPR传感模块的出射端处，用于对所述反射光信号进行过滤；
成像透镜单元，所述成像透镜单元的入射端设置于所述检偏器的出射端处，用于汇聚所述反射光信号，以形成所述光谱图像；以及
面阵探测器，所述面阵探测器设置于所述成像透镜单元的出射端处，并与所述接收终端通信连接，用于记录所述光谱图像。
6.根据权利要求3所述的波长型SPR传感系统，其特征在于，所述准直缩束单元包括准直透镜、第一缩束透镜、第一孔径光阑以及第二缩束透镜；
所述准直透镜的入射端设置于所述波分复用光纤的出射端处，所述准直透镜的出射端设置于所述第一缩束透镜的入射端处，所述第一孔径光阑设置于所述第一缩束透镜的出射端以及所述第二缩束透镜的入射端之间，所述第二缩束透镜的出射端设置于所述偏振单元的入射端处。
7.一种波长型SPR传感方法，其特征在于，包括步骤：
提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号，其中，通过波分复用的方式实现滤波处理过程和偏振处理过程之间的光信号传输；
将各路所述入射光信号通过放置有待测样品的SPR传感模块产生等离子体共振，以对应获得两路反射光信号；
根据每路所述反射光信号获得对应所述预设波长下的光谱图像；
根据每个所述光谱图像获得SPR传感面上任意点位的光谱曲线；
根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长。
8.根据权利要求7所述的波长型SPR传感方法，其特征在于，所述提供两路交替的初始光信号，并对各路所述初始光信号依次进行滤波、偏振处理，以对应获得两路不同预设波长的入射光信号的步骤包括：
提供两个独立的光源并交替点亮，以获得交替的两路初始光信号；
分别将每路初始光信号进行滤波处理，以对应获得两路不同所述预设波长的滤波光信号；
通过波分复用的方式传输各路所述滤波光信号；
将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号。
9.根据权利要求8所述的波长型SPR传感方法，其特征在于，所述将各路所述滤波光信号进行偏振处理，以对应获得两路所述入射光信号的步骤之前包括：
对各路所述滤波光信号进行准直缩束处理。
10.根据权利要求7所述的波长型SPR传感方法，其特征在于，通过以下公式获得所述光谱曲线R(λ)：
其中，λ为所述入射光信号对应的所述预设波长，R0为光源光强，A为曲线深度，W为曲线宽度，D为曲线对称性，λ0为共振波长；
所述根据所述光谱曲线获取所述待测样品的共振波长的步骤包括：
根据所述曲线宽度W和所述共振波长λ0建立理想SPR光谱模型；
从所述理想SPR光谱模型中分别获取两个不同所述预设波长的理想强度值I′λ1和I′λ2；
分别获取两路所述反射光信号对应的所述预设波长的实际强度值Iλ1和Iλ2；
通过以下公式获得强度差值ΔI：
ΔI＝|I′λ1-Iλ1|+|I′λ2-Iλ2|；
获取ΔI处于最小值时对应的共振波长作为所述待测样品的共振波长。
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