本发明专利技术涉及手性探测领域，本发明专利技术提供了一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置，该装置包括光纤、反射层、光纤环形器、光源、光探测器，光纤有一段为拉锥区域，反射层为手性结构，反射层固定设置在光纤一端的端面上，光纤的另一端为预留端，预留端与光纤环形器的一个端口连接，光纤环形器的其余两个端口分别与光源和光探测器相连接，光纤环形器的连接方式满足光源发出的激光由光纤环形器进入预留端，从预留端射出的激光经过光纤环形器进入光探测器。手性分子的手性对反射激光的光强影响较大，即手性特征差异较小的两种手性分子得到的反射激光的反射系数差异较大，因此本发明专利技术装置探测手性的精确度和灵敏度较高。的精确度和灵敏度较高。的精确度和灵敏度较高。
【技术实现步骤摘要】
一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置
[0001]本专利技术涉及手性探测领域，具体涉及一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置。
技术介绍
[0002]手形是指一个结构不能通过平面内的平移和旋转与其镜像结构相重合的特性。例如，我们的双手，左手与互成镜像的右手不能重合。手性是自然界普遍存在的现象，在生活中起着至关重要的作用。手性分子是指与其镜像不相同不能互相重合的具有一定构型或构象的分子，所有的手性分子都具有光学活性，即存在非对称传输、圆二色性、圆偏振发光等特殊的光学活性，同时所有具有光学活性的化合物的分子，都是手性分子。手性分子包括不具有任何对称因素的不对称分子和具有简单对称轴而不具有其他对称因素的非对称分子。分子的手性通常是由不对称碳引起，即一个碳上的四个基团互不相同。目前，已知的手性分子的功能都受到手性的强烈影响，例如蛋白质、氨基酸、碳水化合物以及药物中合成的手性分子。因此对手性信号的检测及手性分子的识别和分离是生物制药、有机化学、高分子材料及药物化学等领域的研究重点和热点。
[0003]公开号为“CN111751344A”，专利申请名称为“测量手性分子的手性测量装置”的专利申请中提供了一种基于光学的手性分子探测装置，但其装置通过光路设计实现，使用到多个光学器件，整体体积较大，不方便携带，且对光束准直要求较高，另外，手性分子的溶液设置在溶液盒内需要的手性分子的量较多。因此，现有的手性探测装置存在便携性差、对光束准直度要求高、手性分子与手性电磁场的作用距离较短、探测需要的手性分子较多、探测的准确度和精确度较差的问题。
技术实现思路
[0004]为解决以上问题，本专利技术提供了一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置。本专利技术装置的技术构思是：将光纤中间一段进行拉锥，在未拉锥部分的一个端面上设置手性结构，在另一个端面上通过光纤环形器连接光源和光探测器，这样能够在光纤中产生固定手性的手性电磁场，应用时，将待测手性分子的溶液滴在拉锥光纤部分或将拉锥区域进入待测手性分子溶液，固定手性的手性电磁场与未知手性的待测手性分子相互作用，使得固定手性的手性电磁场的光强发生变化，从而使得反射激光的反射系数改变，即能够通过反射光的反射系数得到待测手性分子的手性。由于反射激光的反射系数严格依赖于待测手性分子的手性，所以本专利技术装置探测手性的准确度较高；手性分子的手性对反射激光的光强影响较大，即手性特征差异较小的两种手性分子得到的反射激光的反射系数差异较大，因此本专利技术装置探测手性的精确度较高；由于使用了光纤，本专利技术装置不需要对激光进行准直，且不需要光学元件搭建光路，便携性较强；由于相互作用部分使用拉锥光纤，相比于未进行拉锥的光纤，手性电磁场在拉锥光纤内靠近边缘处传播，这样手性电磁场与手性分子之间的距离较小，相互作用较强，同等条件下，能够与距离更远处的手性分子相互作用，使得手性分子与手性电磁场的作用距离较长；拉锥光纤与手性分子相互作用的长度较长，且拉锥光纤
内传播的手性电磁场与手性分子的相互作用较强，因此，本专利技术装置探测手性所需要的手性分子的量较少。
[0005]根据上述技术构思，本专利技术提供了一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置，该装置包括光纤、反射层、光纤环形器、光源、光探测器，光纤有一段为拉锥区域，反射层为手性结构，反射层固定设置在光纤一端的端面上，光纤的另一端为预留端，预留端与光纤环形器的一个端口连接，光纤环形器的其余两个端口分别与光源和光探测器相连接，光纤环形器的连接方式满足光源发出的激光由光纤环形器进入预留端，从预留端射出的激光经过光纤环形器进入光探测器。
[0006]更进一步地，拉锥区域的直径为5μm
‑
50μm。
[0007]更进一步地，反射层的手性结构为非对称的“L”、非对称的“A”、非对称的“T”中的一种。
[0008]更进一步地，反射层为手性结构周期排布组成。
[0009]更进一步地，手性结构周期排布的间距大于200nm。
[0010]更进一步地，反射层至少能够覆盖光纤的纤芯部分。
[0011]更进一步地，周期结构的厚度大于150nm。
[0012]更进一步地，拉锥区域的外侧固定设置有贵金属颗粒。
[0013]更进一步地，贵金属颗粒的粒径为100nm
‑
800nm。
[0014]更进一步地，反射层的材料均为金或银。
[0015]本专利技术的有益效果：
[0016](1)由于使用了光纤，本专利技术装置不需要对激光进行准直，且不需要光学元件搭建光路，便携性较强；
[0017](2)由于相互作用部分使用拉锥光纤，相比于未进行拉锥的光纤，手性电磁场在拉锥光纤内靠近边缘处传播，这样手性电磁场与手性分子之间的距离较小，相互作用较强，同等条件下，能够与距离更远处的手性分子相互作用，使得手性分子与手性电磁场的作用距离较长；
[0018](3)拉锥光纤与手性分子相互作用的长度较长，且拉锥光纤内传播的手性电磁场与手性分子的相互作用较强，因此，本专利技术装置探测手性所需要的手性分子的量较少；
[0019](4)由于反射激光的反射系数严格依赖于待测手性分子的手性，所以本专利技术装置探测手性的准确度较高；
[0020](5)手性分子的手性对反射激光的光强影响较大，即手性特征差异较小的两种手性分子得到的反射激光的反射系数差异较大，因此本专利技术装置探测手性的精确度和灵敏度较高。
[0021]以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0022]图1是一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置的示意图；
[0023]图2是一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置使用时与光源、光探测器、光纤环形器的连接方式的示意图；
[0024]图3是又一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置中反射层的示意图；
[0025]图4是又一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置的示意图。
[0026]图中：1、光纤；2、反射层；3、贵金属颗粒。
具体实施方式
[0027]为进一步阐述本专利技术达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本专利技术的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
[0028]实施例1
[0029]本专利技术提供了一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置，如图1所示，该手性探测装置包括光纤1、反射层2、光纤环形器、光源、光探测器。反射层2为手性结构，反射层2固定设置于光纤1一端的端面上，光纤1的另一端为预留端，反射层2由镀膜或溅射工艺制备。光纤1为具有拉锥区域的光纤1，拉锥区域可以在光纤1中间位置，也可以靠近设置有反射层2的一端，还可以靠近光纤1的预留端；优选地，光纤1的拉锥区域在光纤1中间位置，或靠近设置有反射层2的一端，拉锥区域位于光纤1中间位置时，拉锥时两侧长度相等，更容易进行拉锥，方便制备，拉锥区域靠近设置有反射层2的一端时，这样拉锥区域距离光纤1预留端的距离较远，方便将其伸入手性分子溶液中，使得手性分子与拉锥区域的接触更充分。
[0030]应用时还本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于拉锥光纤的手性分子探测装置，其特征在于，所述装置包括光纤、反射层、光纤环形器、光源、光探测器，所述光纤有一段为拉锥区域，所述反射层为手性结构，所述反射层固定设置在所述光纤一端的端面上，所述光纤的另一端为预留端，所述预留端与所述光纤环形器的一个端口连接，所述光纤环形器的其余两个端口分别与所述光源和所述光探测器相连接，所述光纤环形器的连接方式满足所述光源发出的激光由所述光纤环形器进入所述预留端，从所述预留端射出的激光经过光纤环形器进入所述光探测器。2.如权利要求1所述的基于拉锥光纤的手性分子探测装置，其特征在于：所述拉锥区域的直径为5μm
‑
50μm。3.如权利要求2所述的基于拉锥光纤的手性分子探测装置，其特征在于：所述反射层的手性结构为非对称的“L”、非对称的“A”、非对称的“T”中的一种。4.如权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨丹，李颖，
申请(专利权)人：陕西帆瑞威光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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