CN213779875U - 可移动光学微型谐振腔传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于传感器技术领域，具体为一种可移动光学微型谐振腔传感器。其包括主体结构、微型谐振腔和拉锥光纤；主体结构整体呈十字形，包括两块相互垂直的板以及板上的四个支撑块；主体结构的一块板上设置拉锥光纤、另一块板上设置微型谐振腔，微型谐振腔与拉锥光纤之间相互垂直耦合，耦合位置位于四个支撑块的中心位置，拉锥光纤以及拉锥光纤与微型谐振腔的耦合位置外包裹有低折射率紫外胶层，四个支撑块上方设有盖玻片。本实用新型的光学微型谐振腔传感器便于携带，结构简单，能提高传感器的稳定性和延长传感器存放的时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种可移动光学微型谐振腔传感器。
背景技术
目前，常见的光学微型谐振腔传感器结构主要有微泡、微球、微管、微环等类型。现有各种光学微型谐振腔传感器均存在各自的技术缺陷：（1）传感器采用拉锥光纤或棱镜等耦合方式，实现光信号的传入和传出，耦合需要精密的光学调整架来实现，结构复杂笨重，而且只能固定在光学平台上，不具有可移动性；（2）微型谐振腔与拉锥光纤/棱镜之间的耦合位置没有固定，因此容易受到外界环境的扰动影响，系统的噪声大；（3）传统的光学微型谐振腔传感器只能在固定的实验室内搭建，不能直接移动到其他需要用到的地方，不具备可便携性；（4）拉锥光纤最细的位置接近1~3μm，非常脆弱易断，缺少可行的保护方案；（5）拉锥光纤和微型谐振腔容易因静电吸附空气中的颗粒物，对光学模式会造成影响；（6）制备的光学微型谐振腔传感器需现场制备现场用，不能长时间存放。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种便于携带、结构简单的用于物理、生物、化学量相对变化检测的可移动光学微型谐振腔传感器。
本实用新型的技术方案具体介绍如下。
一种可移动光学微型谐振腔传感器，其包括主体结构、微型谐振腔和拉锥光纤；主体结构整体呈十字形，包括两块相互垂直的板以及板上的四个支撑块；主体结构的一块板上设置拉锥光纤、另一块板上设置微型谐振腔，微型谐振腔与拉锥光纤之间相互垂直耦合，耦合位置位于四个支撑块的中心位置，拉锥光纤以及拉锥光纤与微型谐振腔的耦合位置外包裹有低折射率紫外胶层，四个支撑块上方设有盖玻片。
本实用新型中，微型谐振腔为微瓶腔、微泡腔或微管腔。
本实用新型中，微型谐振腔的两端分别和特氟龙管相连。
本实用新型中，低折射率紫外胶层使用的紫外胶的折射率在1.30~1.34之间。
本实用新型中，拉锥光纤通过紫外胶固定在主体结构上。
本实用新型中，微型谐振腔通过紫外胶固定在主体结构上。
和现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型的光学微型谐振腔传感器为拉锥光纤提供一个保护壳，有效防止拉锥光纤误触碰断；拉锥光纤与微型谐振腔之间的耦合位置被紫外胶固定，从而不受外界振动的干扰，阻挡空气中的颗粒物静电吸附到拉锥光纤和微型谐振腔上，保证谐振模式在传感检测过程中不会受到干扰因素影响而发生模式跳变，还可以降低系统的噪声，获得更好的检测灵敏度；用紫外胶固定后的光学微型谐振腔传感器无需精密的光学调整架来控制拉锥光纤与微型谐振腔的耦合位置，从而更具集成化和可移动性，同时还可以将光学微型谐振腔传感器携带到需要检测的地方，还可以长时间进行存放，随时可以使用。
附图说明
图1是本实用新型的可移动光学微型谐振腔传感器结构爆炸图。
图2是本实用新型的可移动光学微型谐振腔传感器结构示意图。
图3是本实用新型的可移动光学微型谐振腔传感器结构三视图。
图4是本实用新型的主体特制的支架结构爆炸示意图。
图5是本实用新型的主体特制的支架结构示意图。
图6是本实用新型传感器谐振波长随时间变化的实时偏移量。
图7是本实用新型传感器谐振波长随折射率变化的移动。
图8是本实用新型传感器谐振波长在不同折射率下对应的波长偏移量。
图9是本实用新型传感器体折射率灵敏度。
图中标号：1-紫外胶，2- 拉锥光纤，3-微型谐振腔，4-主体结构，5-盖玻片，6-紫外胶，7-低折射率紫外胶。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步说明。
图1和2所示，本实用新型可移动光学微型谐振腔传感器包括紫外胶1，拉锥光纤2，微型谐振腔3和主体结构4；拉锥光纤2用于传导光信号，微型谐振腔3类型包括微瓶腔、微泡腔或微管腔；主体结构4是特制的支架结构，制备好的拉锥光纤2安放在主体结构4上后，并再滴上紫外胶1固定，然后将微型谐振腔3与拉锥光纤2垂直耦合，并用紫外胶6固定微型谐振腔3，拉锥光纤2与微型谐振腔3的耦合位置被折射率为1.30~1.34的低折射率紫外胶7包裹固定，固化后使得拉锥光纤2与微型谐振腔3的耦合位置保持固定不动。最后在主体结构4上面盖上盖玻片5，并用紫外胶粘合，微型谐振腔3两端分别接上特氟龙管，用来传输气体或液体等分析物。即可完成可移动光学微型谐振腔传感器的制备，如图2所示。图3是制备完成的可移动光学微型谐振腔传感器的三视图。
主体结构4的爆炸图如图4所示，图4由玻璃片组装拼接，紫外胶粘合而成，得到如图5所示。整体结构可以由3D打印、注塑工艺、合金加工等方案批量制备。
对比拉锥光纤2和微型谐振腔3耦合位置用低折射率紫外胶7固定前后，耦合位置固定前，谐振波长随时间变化的标准差为5.15×10-4pm；耦合位置固定后，谐振波长随时间变化的标准差为1.05×10-5pm，如图6所示。
采用可移动光学微型谐振腔传感器进行体折射率传感测试。将不同折射率的溶液，利用注射泵依次抽入微型谐振腔3内，由于折射率的变化，导致谐振模式的移动（谐振波长的偏移），如图7所示。最终可得到折射率变化，引起谐振波长随时间的实时变化曲线，如图8所示。求得该可移动光学微型谐振腔传感器的体折射率灵敏度为64.01 nm/RIU，如图9所示。
其他物理、生物、化学量的相对变化检测可以参照上面的传感测试流程，根据实际情况相应调整。
Claims (6)
1.一种可移动光学微型谐振腔传感器，其特征在于，其包括主体结构、微型谐振腔和拉锥光纤；主体结构整体呈十字形，包括两块相互垂直的板以及板上的四个支撑块；主体结构的一块板上设置拉锥光纤、另一块板上设置微型谐振腔，微型谐振腔与拉锥光纤之间相互垂直耦合，耦合位置位于四个支撑块的中心位置，拉锥光纤以及拉锥光纤与微型谐振腔的耦合位置外包裹有低折射率紫外胶层，四个支撑块上方设有盖玻片。
2.根据权利要求1所述的可移动光学微型谐振腔传感器，其特征在于，微型谐振腔为微瓶腔、微泡腔或微管腔。
3.根据权利要求1所述的可移动光学微型谐振腔传感器，其特征在于，微型谐振腔的两端分别和特氟龙管相连。
4.根据权利要求1所述的可移动光学微型谐振腔传感器，其特征在于，低折射率紫外胶层使用的紫外胶的折射率在1.30~1.34之间。
5.根据权利要求1所述的可移动光学微型谐振腔传感器，其特征在于，拉锥光纤通过紫外胶固定在主体结构上。
6.根据权利要求1所述的可移动光学微型谐振腔传感器，其特征在于，微型谐振腔通过紫外胶固定在主体结构上。
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|---|---|---|---|
| CN202022398158.2U CN213779875U (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 可移动光学微型谐振腔传感器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202022398158.2U CN213779875U (zh) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | 可移动光学微型谐振腔传感器 |
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| CN213779875U true CN213779875U (zh) | 2021-07-23 |
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|---|---|
| CN (1) | CN213779875U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023193485A1 (zh) * | 2022-04-06 | 2023-10-12 | 深圳先进技术研究院 | 复合结构微瓶透镜以及基于微瓶透镜的超分辨成像系统 |
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2020
- 2020-10-26 CN CN202022398158.2U patent/CN213779875U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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