CN201302545Y - 一种光纤表面等离子体共振传感检测装置 - Google Patents

一种光纤表面等离子体共振传感检测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型适用于等离子体共振传感技术领域，提供了一种光纤表面等离子体共振传感检测装置，所述装置包括宽带光源，耦合装置，光纤和光谱仪，所述光纤的包层内绕纤芯设有多个气孔，所述气孔靠近纤芯的一侧镀有金属膜。本实用新型中，通过在光纤包层中加设气孔，如环形孔，靠近纤芯的气孔内壁镀有金属膜，如金膜、银膜等，从而不必像常规光纤那样腐蚀掉包层或拉很细的锥，这样传感器的设计不存在封装的问题。

Description

一种光纤表面等离子体共振传感检测装置
技术领域
本实用新型属于等离子体共振传感技术领域，尤其涉及一种光纤表面等离子体共振传感检测装置。
背景技术
以光纤传输技术和表面等离子体共振技术有机结合的光纤表面等离子体共振传感检测装置，是实现微量生物和化学活性物质定量测定的重要技术之一，现有的光纤表面等离子体共振传感检测装置在形成共振金属膜时需要腐蚀掉光纤包层或拉很细的锥，在封装时很不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种光纤表面等离子体共振传感检测装置，旨在解决现有的光纤表面等离子体共振传感检测装置不方便封装的问题。
本实用新型是这样实现的，一种光纤表面等离子体共振传感检测装置，包括宽带光源，耦合装置，光纤和光谱仪，所述光纤的包层内绕纤芯设有多个气孔，所述气孔靠近纤芯的一侧镀有金属膜。
进一步地，所述气孔为环形气孔。
进一步地，所述光纤的包层内绕纤芯设有三个环形气孔。
进一步地，所述金属膜为金膜或银膜。
进一步地，所述光纤的纤芯中间有一中央气孔。
进一步地，所述中央气孔周围设有内层气孔。
进一步地，所述光纤的包层外涂覆有涂覆层，所述涂覆层的折射率高于纤芯的折射率。
本实用新型中，通过在光纤包层中加设气孔，如环形孔，靠近纤芯的气孔内壁镀有金属膜，如金膜、银膜等，从而不必像常规光纤那样腐蚀掉包层或拉很细的锥，这样传感器的设计不存在封装的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的光纤表面等离子体共振传感检测装置的端面结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的光纤表面等离子体共振传感检测装置的结构原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例中，表面等离子体共振传感器基于光子晶体硅玻璃光纤，光纤包层中设有气孔，靠近纤芯的气孔内壁镀有金属膜，如金膜、银膜等。
图1示出了本实用新型实施例提供的光纤表面等离子体共振传感检测装置的光纤端面结构，光纤包层内绕纤芯设有多个气孔11，如图1所示，本实施例中采用三个环形孔，具体实施时也可以为多个圆孔状孔或者其他形状的孔，在环形气孔11靠近纤芯的一侧(内侧壁)镀金属膜22，如金膜、银膜等，金属膜22与圆心的距离d3为几个微米量级，金属膜22厚度为几十个纳米量级。环形气孔11的外径为十几个微米，为便于微流体的流动，在实际光纤的拉制时可增大环形气孔11。环形气孔11的侧壁间隔为几个微米，此处间隔的大小不是影响表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)的主要因素，可以根据拉制光纤的工艺难度适当的做出调整。包层外涂覆有涂覆层33，涂覆层33的折射率高于纤芯，起到剥离涂覆层33内传输光并且增加光纤柔韧性的作用。
本实施例中，由于包层中含有气孔，可以在包层中靠近纤芯的气孔内壁镀金属膜(如金膜、银膜)，而不必像常规光纤那样腐蚀掉包层或拉很细的锥，这样传感器的设计不存在封装的问题。
进一步地，本实用新型实施例提供的光纤表面等离子体共振传感检测装置的光纤纤芯中间有一中央气孔44，作用在于降低传导模的有效折射率，并使传导模的能量靠近于纤芯外侧，使传导模能够充分激发等离子体，方便地实现纤芯传导模与等离子体波的共振耦合还可保证传纤芯传导模式以单模传输。以镀金膜光纤型SPR响应波长主要在0.5～0.7μm附近，气孔周期的选择主要参考了Nufern-630-HP单模光纤的模场直径(～4μm)。不同与其它的光子晶体光纤之处，尽管d2/Λ＞0.45，但由于中央气孔44的存在光纤仍然保持单模条件，传导模能以单模传输。
进一步地，图1中围绕中央气孔44周围设有内层气孔55，用于将传导模限制在纤芯内传输。
使用本实用新型实施例提供的光纤表面等离子体共振传感检测装置检测样品时有多种检测方式，可通过光子晶体光纤气孔选择性封装的技术，仅封装中央气孔44及内层气孔55，可将液体吸入镀膜的环形气孔11内，当纤芯传导模与等离子体波的共振耦合，利用折射率变化引起透射损耗峰的变化能够进行静态精确检测；还可以不封装中央气孔44及内层气孔55，通过光纤表面侧开口技术，直接在光纤靠近两头的位置打孔，使待测液体或是气体流过三个环形大孔，利用共振耦合效应从而完成待测样品折射率等物理量的实时监控检测。如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的光纤表面等离子体共振传感检测装置的结构原理，为了便于描述，仅示出了与本实施例相关的部分。
宽带光源201根据透射损耗峰变化范围合理选取，耦合装置202由一系列的耦合光学透镜及显微物镜组成，其作用将宽带光最大限度的耦合到光纤203中去。光纤203进行两端侧开口处理或是进行选择性的封装气孔的处理。待测溶液由环形气孔11内流过光纤203。利用等离子体共振效应，通过光谱仪的204数据得出透射损耗峰的变化传感微流体的折射率变化等参数。
本实用新型实施例中，通过在光纤包层中加设气孔，如环形孔，靠近纤芯的气孔内壁镀有金属膜，如金膜、银膜等，从而不必像常规光纤那样腐蚀掉包层或拉很细的锥，这样传感器的设计不存在封装的问题；在实际光纤的拉制时可增大环形孔，这对纤芯传导模与等离子体波的共振耦合的影响很小，但是较大尺度的微流体流通管道容易清洗，从而避免了毛细现象导致的滞留现象，有利于光纤的循环实用，降低应用的成本且简化安装操作；并且大尺度的环形大孔有利于待测微流体在孔内的快捷流动，利用纤芯传导模与等离子体波的共振耦合效应，通过观察透射损耗峰的变化来实时检测折射率等环境介质的变化；在纤芯内引入中央气孔也有利于降低传导模式的有效折射率，可方便实现纤芯传导模与等离子体波的共振耦合还可保证传纤芯传导模式以单模传输。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种光纤表面等离子体共振传感检测装置，包括宽带光源，耦合装置，光纤和光谱仪，其特征在于，所述光纤的包层内绕纤芯设有多个气孔，所述气孔靠近纤芯的一侧镀有金属膜。
2、如权利要求1所述的光纤表面等离子体共振传感检测装置，其特征在于，所述气孔为环形气孔。
3、如权利要求2所述的光纤表面等离子体共振传感检测装置，其特征在于，所述光纤的包层内绕纤芯设有三个环形气孔。
4、如权利要求1所述的光纤表面等离子体共振传感检测装置，其特征在于，所述金属膜为金膜或银膜。
5、如权利要求1所述的光纤表面等离子体共振传感检测装置，其特征在于，所述光纤的纤芯中间有一中央气孔。
6、如权利要求5所述的光纤表面等离子体共振传感检测装置，其特征在于，所述中央气孔周围设有内层气孔。
7、如权利要求1至6任一项所述的光纤表面等离子体共振传感检测装置，其特征在于，所述光纤的包层外涂覆有涂覆层，所述涂覆层的折射率高于纤芯的折射率。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445436A (zh) * 2011-10-18 2012-05-09 华中科技大学 一种微结构光纤传感器
CN102628976A (zh) * 2012-03-29 2012-08-08 华中科技大学 一种表面等离子体共振探测光纤及传感器
CN104280363A (zh) * 2014-10-20 2015-01-14 中国计量学院 基于表面等离子体共振的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器
CN105759345A (zh) * 2016-04-01 2016-07-13 哈尔滨工程大学 一种基于金纳米管的spp光纤及其制备方法
CN104280363B (zh) * 2014-10-20 2017-01-04 中国计量学院 基于表面等离子体共振的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器
CN106770057A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 武汉工程大学 一种基于等离子体共振的光纤传感器及装置
CN106996920A (zh) * 2017-04-19 2017-08-01 东北石油大学 一种工作在中红外波段的低折射率pcf‑spr传感器
CN108181682A (zh) * 2017-12-29 2018-06-19 武汉工程大学 一种光子晶体光纤及表面等离子体共振传感器
CN108872157A (zh) * 2018-04-20 2018-11-23 华中科技大学 一种侧面抛光开环型pcf-spr传感器
CN109100332A (zh) * 2018-07-10 2018-12-28 桂林电子科技大学 基于非对称开口圆环结构的双透射峰等离子光纤传感器
CN110100171A (zh) * 2017-01-16 2019-08-06 矢崎总业株式会社 高选择性腐蚀传感器系统
CN111208601A (zh) * 2020-03-30 2020-05-29 东北石油大学 用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器
CN111307763A (zh) * 2020-04-29 2020-06-19 东北石油大学 中空双芯内外薄包层表面双侧镀膜pcf-spr探针

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102445436B (zh) * 2011-10-18 2014-11-26 华中科技大学 一种微结构光纤传感器
CN102445436A (zh) * 2011-10-18 2012-05-09 华中科技大学 一种微结构光纤传感器
CN102628976A (zh) * 2012-03-29 2012-08-08 华中科技大学 一种表面等离子体共振探测光纤及传感器
CN102628976B (zh) * 2012-03-29 2014-04-02 华中科技大学 一种表面等离子体共振探测光纤及传感器
CN104280363A (zh) * 2014-10-20 2015-01-14 中国计量学院 基于表面等离子体共振的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器
CN104280363B (zh) * 2014-10-20 2017-01-04 中国计量学院 基于表面等离子体共振的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器
CN105759345A (zh) * 2016-04-01 2016-07-13 哈尔滨工程大学 一种基于金纳米管的spp光纤及其制备方法
CN106770057A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 武汉工程大学 一种基于等离子体共振的光纤传感器及装置
CN110100171A (zh) * 2017-01-16 2019-08-06 矢崎总业株式会社 高选择性腐蚀传感器系统
CN106996920A (zh) * 2017-04-19 2017-08-01 东北石油大学 一种工作在中红外波段的低折射率pcf‑spr传感器
CN106996920B (zh) * 2017-04-19 2019-08-27 东北石油大学 一种工作在中红外波段的低折射率pcf-spr传感器
CN108181682A (zh) * 2017-12-29 2018-06-19 武汉工程大学 一种光子晶体光纤及表面等离子体共振传感器
CN108872157A (zh) * 2018-04-20 2018-11-23 华中科技大学 一种侧面抛光开环型pcf-spr传感器
CN108872157B (zh) * 2018-04-20 2019-11-12 华中科技大学 一种侧面抛光开环型pcf-spr传感器
CN109100332A (zh) * 2018-07-10 2018-12-28 桂林电子科技大学 基于非对称开口圆环结构的双透射峰等离子光纤传感器
CN109100332B (zh) * 2018-07-10 2021-07-02 桂林电子科技大学 基于非对称开口圆环结构的双透射峰等离子光纤传感器
CN111208601A (zh) * 2020-03-30 2020-05-29 东北石油大学 用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器
CN111208601B (zh) * 2020-03-30 2022-03-25 东北石油大学 用于通信波长处同时对正交偏振光滤波的偏振滤波器
CN111307763A (zh) * 2020-04-29 2020-06-19 东北石油大学 中空双芯内外薄包层表面双侧镀膜pcf-spr探针
CN111307763B (zh) * 2020-04-29 2023-02-24 东北石油大学 中空双芯内外薄包层表面双侧镀膜pcf-spr探针

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