基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器及其制备方法与检测方法，涉及溶液折射率检测领域，包括一根塑料光纤，塑料光纤上取一定长度的一段沿着轴向方向开有一排周期性窄槽结构，周期性窄槽结构为等间距的径向半圆槽状结构，径向半圆槽状结构的槽宽5~20um，槽深20~100um，相邻径向半圆槽状结构之间的距离为400~900um，塑料光纤表面全部镀有一层金膜。制备方法为在塑料光纤上一定长度的部分利用紫外激光器，以相等的间距加工径向半圆槽状结构，形成周期性窄槽结构，然后利用磁控溅射仪器在整个塑料光纤表面全部溅射金膜，加工完成。本发明专利技术所提供的周期性窄槽结构提高了折射率传感器的测量精度，简化了测试系统复杂程度。

High sensitivity SPR refractive index sensor based on periodic narrow groove structure of plastic optical fiber

【技术实现步骤摘要】
基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器
本专利技术涉及溶液折射率检测领域，具体为一种基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器。
技术介绍
当一束P偏振光在一定的角度范围内入射到棱镜端面，在棱镜与金属薄膜(Au或Ag)的界面将产生表面等离子波。当入射光波的传播常数与表面等离子波的传播常数相匹配时，引起金属膜内自由电子产生共振，产生表面等离子共振—SPR效应。SPR是用于表征表面折射系数改变的光学专业技术，被广泛的应用于生物传感，折射率检测等方面。光纤SPR折射率传感器较之于传统棱镜结构，一方面使结构微型化，另一方面简化了系统搭建难易程度。对于光纤SPR折射率传感器来说，检测精度与测量范围是衡量传感器性能的主要指标，而这两个指标主要是受光纤结构及表面材料影响。针对光纤结构，研究者分别对锥形光纤，U型，D型，多段拼接，特制的光子晶体光纤等不同结构光纤进行了分析，但是分别存在加工一致性差，重复性低，加工难度大，耗费巨大等缺点，虽然不同结构的光纤传感器能够一定程度上增加折射率敏感度，但是造成较大的光纤损耗，影响光纤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器，其特征在于：包括一根塑料光纤，所述塑料光纤上取一定长度的一段沿着轴向方向开有一排周期性窄槽结构，所述周期性窄槽结构为等间距的径向半圆槽状结构，所述径向半圆槽状结构的槽宽5~20um，槽深20~100um，相邻径向半圆槽状结构之间的距离为400~900um，所述塑料光纤表面全部镀有一层金膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器，其特征在于：包括一根塑料光纤，所述塑料光纤上取一定长度的一段沿着轴向方向开有一排周期性窄槽结构，所述周期性窄槽结构为等间距的径向半圆槽状结构，所述径向半圆槽状结构的槽宽5~20um，槽深20~100um，相邻径向半圆槽状结构之间的距离为400~900um，所述塑料光纤表面全部镀有一层金膜。


2.根据权利要求1所述的一种基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器，其特征在于：所述塑料光纤上开有周期性窄槽结构的一段的长度为0.5~1cm。


3.权利要求1所述的基于塑料光纤周期性窄槽结构的高灵敏度SPR折射率传感器的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：
①取一根塑料光纤，沿着塑料光纤的轴向，在塑料光纤上一定长度的部分利用紫外激光器，以相等的间距加工径向半圆槽状结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯钰龙，胡彦君，刘文怡，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14