The utility model proposes a quasi distributed SPR sensor based on a small mode double core optical fiber, which includes a first stage double core optical fiber cone structure SPR probe, a second stage double core optical fiber cone structure SPR probe, a micro injection pump, a syringe waste liquid pool, a supercontinuum spectrum light source, a spectrometer, a calculator, and a dual core optical fiber SPR probe with different grinding angles have different resonant wavelength working dynamic range A few mode two core fiber quasi distributed SPR sensor is formed by cascading conical probes with different grinding angles. The utility model has the advantages that: the optical fiber type SPR sensor has small volume and can be directly placed in the environment to be tested; adopting the few mode optical fiber, the SPR sensitivity is high; after compounding, the sensitivity of each level is the same as that of the single level, and the distribution distance control is convenient. The utility model can detect a variety of analytes in the same sensing area at the same time, and different channels can also be used for temperature compensation, non-specific measurement rejection, etc.
【技术实现步骤摘要】
一种基于少模双芯光纤的准分布式SPR传感器
本技术属于光纤SPR传感器领域,特别涉及一种基于少模双芯光纤的准分布式SPR传感器。
技术介绍
表面等离子体共振光学现象在分析生物材料和环境检测方面有着广泛的应用。基于电磁现象的SPR技术能够探测折射率和接近传感表面的电介质厚度。SPR传感平台通常是基于Kretschmann结构的,由薄的高导电金属(常见的是金或者银)层覆盖在棱镜表面组成。其反射光谱的特性对临近金属层外侧介质的折射率是高度敏感的。相比于空间棱镜结构的SPR需要流体处理系统给传感探头送样,光纤SPR传感探针具有小型化,可以直接浸泡在待测溶液中,适合遥感等一系列优点,是SPR技术发展和系统微型化的自然延伸。随着待测目标参量种类和特性的多样化,使得常规单通道SPR传感机构已逐渐无法满足实际检测的需要。对测量的可靠性和实时性提出较高要求,如何进一步提高系统效率,降低检测成本以及克服环境因素干扰的影响都成为亟待解决的关键问题。因此研制具备高集成度、高通量、多组分和多位点同时测定能力的新型分布式表面等离子体波传感器成为人们日益关注的焦点。由于表面等离子体的密度与环境温度紧密相关,而通过外界温度传感器进行温度补偿效果并不是很好。在分布式SPR传感器中,直接采用某个传感器用于监测与补偿温度即可,补偿效果好,系统简单。分布式光纤SPR传感器主要以波长调制为主,一般是在同一棱镜、光纤或者波导结构上制作多个具有传感功能的部位,利用各个传感部位的共振波长不一致,实现同一检测结构上多点的同时测量。分布式SPR传感器可同时测量 ...
【技术保护点】
1.一种基于少模双芯光纤的准分布式SPR传感器,其特征在于,包括第一级双芯光纤锥角结构SPR探针、第二级双芯光纤锥角结构SPR探针,第一微量注射泵、第二微量注射泵,第一针筒、第二针筒,第一废液池、第二废液池,超连续谱光源,光谱仪,计算机,将第一级双芯光纤锥角结构SPR探针、第二级双芯光纤锥角结构SPR探针分别置于反应池中,用第一微量注射泵、第二微量注射泵将对应第一针筒、第二针筒中的待测折射率溶液实时注入两反应池,测量后的废液分别排入第一废液池、第二废液池,超连续谱光源发出的宽谱光注入第一级SPR探针左侧入射光纤芯,具有不同研磨角度的两级探针分别发生SPR现象,信号光通过第二级探针右侧出射纤芯注入光谱仪采集两次SPR衰减光谱,并送入计算机进行数据处理。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于少模双芯光纤的准分布式SPR传感器,其特征在于,包括第一级双芯光纤锥角结构SPR探针、第二级双芯光纤锥角结构SPR探针,第一微量注射泵、第二微量注射泵,第一针筒、第二针筒,第一废液池、第二废液池,超连续谱光源,光谱仪,计算机,将第一级双芯光纤锥角结构SPR探针、第二级双芯光纤锥角结构SPR探针分别置于反应池中,用第一微量注射泵、第二微量注射泵将对应第一针筒、第二针筒中的待测折射率溶液实时注入两反应池,测量后的废液分别排入第一废液池、第二废液池,超连续谱光源发出的宽谱光注入第一级SPR探针左侧入射光纤芯,具有不同研磨角度的两级探针分别发生SPR现象,信号光通过第二级探针右侧出射纤芯注入光谱仪采集两次SPR衰减光谱,并送入计算机进行数据处理。
2.如权利要求1中所述的基于少模双芯光纤的准分布式SPR传感器,其特征在于,第一级双芯光纤锥角结构SPR探针、第二级双芯光纤锥角结构SPR探针由包层直径为125μm的微结构双芯光纤制成,每根纤芯直径为6μm至9μm,使500nm-1000nm波长宽谱光传输模式为少量低阶模或基模,两根纤芯对称分布在光纤轴线两侧,两纤芯间距30μm至110μm。
3.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏勇,张竟原,姜智南,刘春兰,张永慧,许刚,聂祥飞,罗映祥,
申请(专利权)人:重庆三峡学院,
类型:新型
国别省市:重庆;50
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