一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，本实用新型专利技术涉及光纤SPR传感器领域。本实用新型专利技术的方案：包括左单模光纤、右单模光纤和无芯光纤，无芯光纤两端分别熔接左单模光纤和右单模光纤，无芯光纤的外部由内之外依次覆盖有金属镀膜、硅膜和凝胶层，无芯光纤的外部连接有传感器支架。本实用新型专利技术能够调节传感器支架的高度和调节传感器支架的倾斜角度使SPR传感器与宽谱光信号源发出入射光波的光源对齐。的光源对齐。的光源对齐。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器


[0001]本技术涉及光纤SPR传感器领域，具体而言，涉及一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器。

技术介绍

[0002]信息获取与处理已经成为现代信息
的核心，对社会发展、科技进步起着重要的作用。传感器作为信息获取与处理系统中最核心的部件，直接面向被测量的对象，将被测对象参数转换为信号，是现代信息技术的重要基础，在现代社会发展中有着广泛的应用。表面等离子体共振技术(SurfacePlasmonResonance,SPR)以其对外界介质折射率细微变化极其敏感的特性，近年来在传感领域的应用日趋广泛，并得到了飞速的发展。
[0003]目前，SPR传感器的一端连接宽谱光信号源，SPR传感器的另一端连接光谱仪，光谱仪远离SPR传感器的一端连接终端，宽谱光信号源发出入射光波进入SPR传感器，SPR传感器再将输出信号传输至光谱仪，最后光谱仪将分析信号传输至终端并显示出来，工作人员将宽谱光信号源的入射光源照射至SPR传感器时需要调节SPR传感器的高度和角度，使入射光源能够进入SPR传感器内，十分麻烦。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，其能够调节传感器支架的高度和调节传感器支架的倾斜角度使SPR传感器与宽谱光信号源发出入射光波的光源对齐。
[0005]本技术的实施例是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，包括左单模光纤、右单模光纤和无芯光纤，无芯光纤两端分别熔接左单模光纤和右单模光纤，无芯光纤的外部由内之外依次覆盖有金属镀膜、硅膜和凝胶层，无芯光纤的外部连接有传感器支架。
[0007]在本技术的一些实施例中，上述金属镀膜为银膜，无芯光纤的外部覆盖银膜。
[0008]在本技术的一些实施例中，上述银膜的厚度为40nm
‑
60nm。
[0009]在本技术的一些实施例中，上述银膜的厚度为40nm。
[0010]在本技术的一些实施例中，上述硅膜的厚度为8nm。
[0011]在本技术的一些实施例中，上述左单模光纤包括左光纤包层和左光纤纤芯，左光纤纤芯位于左光纤包层中部。
[0012]在本技术的一些实施例中，上述右单模光纤包括右光纤包层和右光纤纤芯，右光纤纤芯位于右光纤包层中部。
[0013]在本技术的一些实施例中，上述传感器支架的高度可调节。
[0014]在本技术的一些实施例中，上述传感器支架包括用于连接无芯光纤的支撑件和固定件，支撑件沿长度方向设置有多个限位通孔，固定件设置有固定通孔，支撑件与固定件通过螺栓固定，固定件的环侧转动连接有多个支撑架。
[0015]在本技术的一些实施例中，上述任意一个支撑架与固定件铰接。
[0016]相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0017]一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，包括左单模光纤、右单模光纤和无芯光纤，无芯光纤两端分别熔接左单模光纤和右单模光纤，无芯光纤的外部由内之外依次覆盖有金属镀膜、硅膜和凝胶层，无芯光纤的外部连接有传感器支架。
[0018]上述实施方式中，一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器由左单模光纤、右单模光纤和无芯光纤组成，其中无芯光纤两端分别熔接左单模光纤和右单模光纤，无芯光纤的外部由内之外依次覆盖有金属镀膜、硅膜和凝胶层，利用真空蒸镀法在无芯光纤上先沉积金属镀膜，然后再沉积硅膜，凝胶层中乙醇在乙醇脱氢酶和辅酶的作用下转化为乙醛，乙醛的生长使凝胶层发生膨胀，引起该区域介电常数的变化，导致SPR共振波长发生偏移，使SPR传感器对于乙醇检测的灵敏度高达22nm
·
L
·
mmol
‑1,具体的，测量时外部入射光波由左单模光纤或者右单模光纤输入，入射光波传播至左单模光纤与无芯光纤接触面时或传播至右单模光纤与无芯光纤接触面时，无芯光纤中发生多模干涉，无芯光纤的表面发生等离子共振，其中无芯光纤中发生多模干涉的原理：当宽谱光信号从单模光纤端入射至无芯光纤时，由于模式耦合效应激发产生高阶模式光波导，进而引发无芯光纤的纤芯模与消逝模产生干涉。其中无芯光纤的外部连接有传感器支架，传感器支架可以给与SPR传感器一个支撑的点，而且通过调节传感器支架的高度和调节传感器支架的倾斜角度与外部入射光波的光源对齐，不用再人工对外部入射光波的角度进行调节，提高了SPR传感器的折射率灵敏度，对提高检测灵敏度具有的重要作用。
[0019]本实施例中，SPR传感器的一端连接宽谱光信号源，SPR传感器的另一端连接光谱仪，光谱仪远离SPR传感器的一端连接终端，通过调节传感器支架的高度和调节传感器支架的倾斜角度与宽谱光信号源发出入射光波的光源对齐，不用再人工对外宽谱光信号源的角度进行调节，提高了SPR传感器的折射率灵敏度，对提高检测灵敏度具有的重要作用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为本技术实施例一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器结构示意图；
[0022]图2为本技术实施例支撑件结构示意图。
[0023]图中标示：1
‑
左单模光纤，2
‑
右单模光纤，3
‑
无芯光纤，4
‑
支撑件，5
‑
固定件，6
‑
限位通孔，7
‑
固定通孔，8
‑
支撑架。
具体实施方式
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0027]在本技术实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，其特征在于，包括左单模光纤、右单模光纤和无芯光纤，所述无芯光纤两端分别熔接所述左单模光纤和所述右单模光纤，所述无芯光纤的外部由内之外依次覆盖有金属镀膜、硅膜和凝胶层，所述无芯光纤的外部连接有传感器支架。2.根据权利要求1所述的一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，其特征在于，所述金属镀膜为银膜，所述无芯光纤的外部覆盖所述银膜。3.根据权利要求2所述的一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，其特征在于，所述银膜的厚度为40nm
‑
60nm。4.根据权利要求3所述的一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，其特征在于，所述银膜的厚度为40nm。5.根据权利要求1所述的一种基于高斯光束的新型光纤SPR传感器，其特征在于，所述硅膜的厚度为8nm。6.根据权利要求1所述的一种基于高斯光束的新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：章永麒，高家兴，
申请(专利权)人：哈尔滨市若初科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：