一种传感探头及其制备方法和应用该传感探头的传感器技术

本发明专利技术公开了一种传感探头及其制备方法和应用该传感探头的传感器，传感探头包括单模光纤，单模光纤内设置有相连的倾斜光栅和布拉格光栅，光在单模光纤中传输，当经过倾斜光栅时一部分纤芯模经反射泄漏到包层中，作为后向传输包层模；另一部分透射纤芯模继续向前传输，经布拉格光栅反射回倾斜光栅，产生二次反射泄漏到包层中，作为前向传输包层模；光纤表面沉积金膜，当包层模满足共振条件时，同时激发前向和后向SPR；前向SPR传感区域表面涂覆蛋白涂层；通过前向SPR传感区域完成外界湿度传感，后向SPR信号作为传感系统的自校准参考信号。本发明专利技术实现了湿度传感和自校准功能，结合天然蛋白，为其用于生物化学传感提供了一种可行方案。

【技术实现步骤摘要】
一种传感探头及其制备方法和应用该传感探头的传感器
本专利技术涉及一种传感探头及其制备方法和应用该传感探头的传感器，特别是一种基于蛋白涂层的自校准湿度SPR传感探头及其制备方法和应用该传感探头的传感器，属于光纤传感领域。
技术介绍
光纤生物传感器由于其结构紧凑、抗电磁干扰能力强、耐腐蚀、易于集成等优点，被广泛应用于环境监测、食品加工、化学检测以及生物医药工程等领域。小型化、高响应和生物相容性是影响此类传感器的关键因素。然而，传统的石英光纤表现出的化学惰性和生物不相容性，限制了装置的微型化和体内生物传感技术的发展。人们必须在光纤探头上涂覆特殊的敏感材料来检测PH、温湿度等。例如，2018年，SemwalVivek等人使用聚苯胺作为敏感涂层，涂覆于光纤表面，用于PH值传感(SPRbasedfiberopticpHsensorusingpolyanilineasasensinglayer)；2019年，RozalinaZakaria等人利用二硫化钼/二硫化钨作为敏感涂层，并涂覆于D型光纤表面，用于外界湿度传感(R.Zakaria,etal.,Micro本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感探头，其特征在于：包括单模光纤，单模光纤内设置有相连的倾斜光栅和布拉格光栅，光在单模光纤中传输，当经过倾斜光栅时一部分纤芯模经反射泄漏到包层中，作为后向传输包层模；另一部分透射纤芯模继续向前传输，经布拉格光栅反射回倾斜光栅，产生二次反射泄漏到包层中，作为前向传输包层模；光纤表面沉积金膜，当包层模满足共振条件时，同时激发前向和后向SPR；前向SPR传感区域表面涂覆蛋白涂层；通过前向SPR传感区域完成外界湿度传感，后向SPR信号作为传感系统的自校准参考信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种传感探头，其特征在于：包括单模光纤，单模光纤内设置有相连的倾斜光栅和布拉格光栅，光在单模光纤中传输，当经过倾斜光栅时一部分纤芯模经反射泄漏到包层中，作为后向传输包层模；另一部分透射纤芯模继续向前传输，经布拉格光栅反射回倾斜光栅，产生二次反射泄漏到包层中，作为前向传输包层模；光纤表面沉积金膜，当包层模满足共振条件时，同时激发前向和后向SPR；前向SPR传感区域表面涂覆蛋白涂层；通过前向SPR传感区域完成外界湿度传感，后向SPR信号作为传感系统的自校准参考信号。


2.根据权利要求1所述的一种传感探头，其特征在于：倾斜光栅的反射波长范围和倾斜角度满足能够激发SPR现象。


3.根据权利要求1所述的一种传感探头，其特征在于：布拉格光栅的反射波长范围应包含倾斜光纤的反射波长范围，且具有高反射率。


4.一种权利要求1或2或3所述的传感探头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：通过光纤焊接机将倾斜光栅与布拉格光栅焊接；
步骤2：将焊接好的光纤固定在载...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志海，刘威，张亚勋，张羽，杨军，苑立波，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23