一种用于生物检测的光纤探测系统技术方案

本发明专利技术属于光纤探测技术领域，涉及一种用于生物检测的光纤探测系统，包括依次连接的脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、光电探测器、锁相放大器和计算机，锁相放大器还与脉冲信号发生器连接；光纤束组件还与探头连接，探头设置在待测生物液体检测池内，待测生物液体检测池设有液体输入端和液体输出端，液体输出端连接有蠕动泵，蠕动泵与计算机连接。本发明专利技术通过光纤束组件完成激光束的传输及光信号的收集、传输，减少了光传输的能量损失，提高荧光的耦合效率，同时通过脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、探头、光电探测器、锁相放大器和计算机的紧凑结合和设计，降低了设备的信噪比，简化了设备的结构，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤探测
，涉及一种光纤探测系统，尤其涉及一种用于生物检测的光纤探测系统。
技术介绍
光纤传感器由于具有不受电磁干扰、体积小、灵敏度高、速度快、操作方便等特点发展很快；光纤探测器件是光纤传感器的关键部件，在食品检测、环境检测、医学研究等方面已经得到了广泛应用。传统的光纤生物传感器利用光纤作为探头进行光信息传输，但在信息收集时仍然利用光学分离元器件，因此，系统复杂，体积大；目前已经有新的光纤传感器代替了传统的光纤传感器，这种新型光纤传感器中的光纤探测器件采用锥形光纤与单-多模光纤耦合器组合而成，由于这种单-多模光纤耦合器是采用一根单模光纤和一根多模光纤熔融拉锥制作而成，用的单模光纤和多模光纤截面积相差上百倍，所以耦合器的制作工艺难度非常大，成品率非常低，成本非常高，不利于产品批量化生产和市场推广。此外，现有的用于生物检测的光纤探测设备的信噪比高，检测精确度低，并且结构复杂，生产成本和使用成本均较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种提高了荧光的耦合效率、降低了信噪比、检测准确度高的用于生物检测的光纤探测系统。本专利技术解决问题的技术方案是：一种用于生物检测的光纤探测系统，包括脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、探头、光电探测器、锁相放大器和计算机，所述脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、光电探测器、锁相放大器、计算机依次连接，所述锁相放大器还与脉冲信号发生器连接；所述光纤束组件包括光纤束共同端、单模光纤、分支光纤，所述单模光纤的一端、分支光纤的一端通过同一个合束器连接至光纤束共同端，所述光纤束共同端与探头连接，所述单模光纤的另一端与脉冲信号激光器相连，所述分支光纤的另一端与光电探测器相连，所述探头设置在待测生物液体检测池内，所述待测生物液体检测池设有液体输入端和液体输出端，所述液体输出端连接有蠕动泵，所述蠕动泵与计算机连接。所述脉冲信号发生器提供频率和脉宽均可调的脉冲信号给脉冲信号激光器；所述脉冲信号激光器将光信号通过单模光纤传输到光纤束组件；所述光纤束组件将光信号输出到探头，并将探头反馈的荧光输出到光电探测器；所述光电探测器将光信号转换为电信号，并传递给锁相放大器；所述锁相放大器记录脉冲信号发生器的脉冲信号的频率值，且检测出和脉冲信号发生器同频率值的输出信号；所述计算机控制锁相放大器，记录其输出信号。所述蠕动泵用于调节液体的流量，使液体流动平稳。进一步地，所述探头为荧光探头。进一步地，所述蠕动泵通过信号线与计算机连接。进一步地，所述单模光纤和分支光纤均为玻璃光纤。进一步地，所述单模光纤和分支光纤的直径的范围均为100mm～600mm。优选地，所述单模光纤和分支光纤的直径的范围均为200mm～500mm。进一步地，所述脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、光电探测器、锁相放大器和计算机集成在同一个手提箱中，所述手提箱设有插槽，所述探头能拆卸式安装在插槽；便携式的结构设计使得本专利技术所述用于生物检测的光纤探测系统能够方便携带，且所述探头能在使用时方便取放。进一步地，所述手提箱的体积为0.02m3～0.08m3。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过光纤束组件完成激光束的传输及光信号的收集、传输，减少了光传输的能量损失，提高荧光的耦合效率，同时通过脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、探头、光电探测器、锁相放大器和计算机的紧凑结合和设计，降低了设备的信噪比，简化了设备的结构，降低了成本；提高了检测的精确度；并且本专利技术结构紧凑，灵活便携，使用方便。附图说明图1是本专利技术所述用于生物检测的光纤探测系统的结构示意图；图2是图1所示的光纤束组件的结构示意图。图中：1-脉冲信号发生器；2-脉冲信号激光器；3-光纤束组件，31-光纤束共同端，32-单模光纤，33-分支光纤，34-合束器；4-探头；5-光电探测器；6-锁相放大器；7-计算机；8-蠕动泵；9-待测生物液体检测池，91-液体输入端，92-液体输出端。图1中的箭头表示生物液体的流动方向。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步的说明。实施例一如图1和图2所示，一种用于生物检测的光纤探测系统，包括脉冲信号发生器1、脉冲信号激光器2、光纤束组件3、探头4、光电探测器5、锁相放大器6和计算机7，所述脉冲信号发生器1、脉冲信号激光器2、光纤束组件3、光电探测器5、锁相放大器6、计算机7依次连接，所述锁相放大器6还与脉冲信号发生器1连接；所述光纤束组件3包括光纤束共同端31、单模光纤32、分支光纤33，所述单模光纤32的一端、分支光纤33的一端通过同一个合束器34连接至光纤束共同端31，所述光纤束共同端31与探头4连接，所述单模光纤32的另一端与脉冲信号激光器2相连，所述分支光纤33的另一端与光电探测器5相连，所述探头4设置在待测生物液体检测池9内，所述待测生物液体检测池9设有液体输入端91和液体输出端92，所述液体输出端92连接有蠕动泵8，所述蠕动泵8与计算机7连接。所述脉冲信号发生器1提供频率和脉宽均可调的脉冲信号给脉冲信号激光器2；所述脉冲信号激光器2将光信号通过单模光纤32传输到光纤束组件3；所述光纤束组件3将光信号输出到探头4，并将探头4反馈的荧光输出到光电探测器5；所述光电探测器5将光信号转换为电信号，并传递给锁相放大器6；所述锁相放大器6记录脉冲信号发生器1的脉冲信号的频率值，且检测出和脉冲信号发生器1同频率值的输出信号；所述计算机7控制锁相放大器6，记录其输出信号。所述蠕动泵8用于调节液体流量，使液体流动平稳。所述探头4为荧光探头。所述蠕动泵8通过信号线与计算机7连接。所述单模光纤32和分支光纤33均为玻璃光纤。所述单模光纤32和分支光纤33的直径的范围均为100mm～600mm。所述脉冲信号发生器1、脉冲信号激光器2、光纤束组件3、光电探测器5、锁相放大器6和计算机7集成在同一个手提箱(图中未示)中，所述手提箱设有插槽，所述探头4能拆卸式安装在插槽上。所述手提箱的体积为0.02m3～0.08m3。实施例二在本实施例中，所述单模光纤32和分支光纤33的直径的范围均为200mm～500mm，除此之外，其它结构与实施例一相同。本专利技术并不限于上述实施方式，在不背离本专利技术实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生物检测的光纤探测系统，其特征在于，包括脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、探头、光电探测器、锁相放大器和计算机，所述脉冲信号发生器、脉冲信号激光器、光纤束组件、光电探测器、锁相放大器、计算机依次连接，所述锁相放大器还与脉冲信号发生器连接；所述光纤束组件包括光纤束共同端、单模光纤、分支光纤，所述单模光纤的一端、分支光纤的一端通过同一个合束器连接至光纤束共同端，所述光纤束共同端与探头连接，所述单模光纤的另一端与脉冲信号激光器相连，所述分支光纤的另一端与光电探测器相连，所述探头设置在待测生物液体检测池内，所述待测生物液体检测池设有液体输入端和液体输出端，所述液体输出端连接有蠕动泵，所述蠕动泵与计算机连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于生物检测的光纤探测系统，其特征在于，包括脉冲信号发生器、脉冲信号激
光器、光纤束组件、探头、光电探测器、锁相放大器和计算机，所述脉冲信号发生器、脉冲
信号激光器、光纤束组件、光电探测器、锁相放大器、计算机依次连接，所述锁相放大器还
与脉冲信号发生器连接；所述光纤束组件包括光纤束共同端、单模光纤、分支光纤，所述单
模光纤的一端、分支光纤的一端通过同一个合束器连接至光纤束共同端，所述光纤束共同端
与探头连接，所述单模光纤的另一端与脉冲信号激光器相连，所述分支光纤的另一端与光电
探测器相连，所述探头设置在待测生物液体检测池内，所述待测生物液体检测池设有液体输
入端和液体输出端，所述液体输出端连接有蠕动泵，所述蠕动泵与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的用于生物检测的光纤探测系统，其特征在于，所述探头为荧光
探头。
3.根据权利要求1所述的用于生物检测的光纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，吴迪，朱文华，杨双收，魏秀珍，
申请(专利权)人：北京首量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11