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一种检测深度可调的LRSPR传感器及折射率变化测量方法技术

技术编号:21002642 阅读:43 留言:0更新日期:2019-04-30 21:11
本发明专利技术公开一种检测深度可调的LRSPR传感器及其检测深度调节方法,该LRSPR传感器安装在机械转台上,包括激光器、透镜、棱镜、LRSPR传感芯片、单元光电探测器和可调电压输出装置;LRSPR传感芯片依次包括制备于棱镜底面上的氧化物导电层、折射率调节介质层组合、金属功能层、检测功能层和样品池,其中检测功能层包括修饰纳米磁珠的参考通道和未修饰纳米磁珠的检测通道;样品池内检测样品的液面与检测功能层的下表面接触;折射率调节介质层组合包括匹配介质层和折射率可变介质层,匹配介质层与检测功能层的折射率匹配。本发明专利技术通过外场调节折射率调节介质层组合的折射率实现SPW检测深度的调节,可以实现检测功能层和检测样品折射率变化的同时检测。

A LRSPR Sensor with Adjustable Deep Detection and Measurement Method of Refractive Index Change

【技术实现步骤摘要】
一种检测深度可调的LRSPR传感器及折射率变化测量方法
本专利技术涉及传感器及传感器
,尤其涉及一种检测深度可调的LRSPR传感器及折射率变化测量方法。
技术介绍
一定波长和入射角度的p-偏振光束通过一定的耦合器(比如棱镜、波导或光栅等)在金属和介质界面以激发倏逝波的方式将能量耦合进入存在于界面、沿垂直上述界面方向呈指数衰减的SPW,其中耦合比例最大的现象称之为SPR,对应的入射角度称为共振角度。在SPW传播的深度范围内,即SPW检测深度,上述介质折射率或者厚度的变化均会引起SPW激发和传播条件的变化,SPR传感器通过测量共振角度检测上述界面附近介质的厚度、折射率等性质的变化。除了基于在单层金属-检测介质的界面激发SPR进行检测的传统SPR传感器以外,基于其它原理的非传统SPR传感器也得到了研究,其中LRSPR是在一层金属薄膜上下两介质表面同时产生SPW耦合的条件下存在的模式,耦合在金属两侧介质层折射率相近而且金属薄膜厚度很小时发生,这种情况下金属薄膜上下两介质表面同时产生的SPW产生交叠简并形成驻波,导致SPW分成对称和不对称两种模式,其中对称模式由于传播过程中的衰减小于不对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,其安装在机械转台上,包括激光器、透镜、棱镜、LRSPR传感芯片、单元光电探测器和可调电压输出装置;LRSPR传感芯片依次包括制备于棱镜底面上的氧化物导电层、折射率调节介质层组合、金属功能层、检测功能层和样品池;检测功能层包括修饰纳米磁珠的参考通道和未修饰纳米磁珠的检测通道,以检测功能层中心为分界线,参考通道和检测通道各占检测功能层面积的50%;样品池内盛放有检测样品,其与检测功能层的下表面之间留有一间隙;检测样品的液面与检测功能层的下表面接触;折射率调节介质层组合包括匹配介质层和折射率可变介质层,匹配介质层与检测功能层的折射率匹配。

【技术特征摘要】
1.检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,其安装在机械转台上,包括激光器、透镜、棱镜、LRSPR传感芯片、单元光电探测器和可调电压输出装置;LRSPR传感芯片依次包括制备于棱镜底面上的氧化物导电层、折射率调节介质层组合、金属功能层、检测功能层和样品池;检测功能层包括修饰纳米磁珠的参考通道和未修饰纳米磁珠的检测通道,以检测功能层中心为分界线,参考通道和检测通道各占检测功能层面积的50%;样品池内盛放有检测样品,其与检测功能层的下表面之间留有一间隙;检测样品的液面与检测功能层的下表面接触;折射率调节介质层组合包括匹配介质层和折射率可变介质层,匹配介质层与检测功能层的折射率匹配。2.如权利要求1所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,检测功能层为葡聚糖层。3.如权利要求2所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,棱镜的底部表面设置有玻璃基底,玻璃基底和棱镜的折射率相同,且二者之间的缝隙用折射率相同的匹配层填充。4.如权利要求3所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,氧化物导电层的厚度为2nm;折射率可变介质层的厚度为1μm;匹配介质层的厚度为2μm;金属功能层的厚度为20nm;检测功能层的厚度为1200nm。5.如权利要求4所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,可调电压输出装置一端连接至氧化物导电层,其另一端连接至金属功能层。6.如权利要求5所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,该检测深度可调的LRSPR传感器进一步设有偏振片,偏振片设于激光器和透镜之间。7.如权利要求1-6中任一项所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,匹配介质层由氟化镁制成,折射率可变介质层由具有电光效应的高分子材料制成。8.如权利要求7所述的检测深度可调的LRSPR传感器,其特征在于,匹配介质层与折射率可变介质层的厚度比为1.5:1~3:1。9.一种如权利要求1-8中任一项所述的检测深度可调的LRSPR传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪之又黄煜黎明奇李正大郑杰文刘旋
申请(专利权)人:长沙学院
类型:发明
国别省市:湖南,43

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