一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器和传感系统技术方案

本申请公开了一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器和传感系统，本申请提供的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，包括光纤本体，所述光纤本体上形成有传感区，金膜和硒化铟膜，金膜设置在所述传感区上，硒化铟膜设置在金膜背离于光纤本体的一侧，本实用新型专利技术主要利用硒化铟纳米层具有高载流子迁移率和高折射率使金膜与硒化铟之间存在高强度电荷转移，增强了膜层之间的电场强度，从而增强表面等离子体波和待测物质的相互作用，提高了传感器的灵敏度，其中硒化铟相比于传统的二维增敏材料具有更高的载流子迁移率和更高的折射率，使得金膜和硒化铟纳米层间产生更高的电场强度，使得传感器具有更高的灵敏度。具有更高的灵敏度。具有更高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器和传感系统


[0001]本申请涉及生物传感
，尤其涉及一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器和传感系统。

技术介绍

[0002]光纤SPR生物传感器是生物传感技术中的一种重要手段，其利用光纤SPR（表面等离子体共振，Surface Plasmon Resonance）效应实现生物分子的检测和分析。光纤SPR生物传感器的技术对生物医学研究、医学诊断、药物开发等领域具有重要意义。在过去的几十年中，随着生物技术和纳米技术的发展，生物传感技术不断得到了改进和完善。其中，SPR生物传感技术因其高灵敏度、高选择性、快速响应和无需标记等优点而备受关注。
[0003]其中，光纤SPR生物传感器利用了光纤的优异性能，如成本低、柔性好、可重复使用和抗电磁干扰等，对传统SPR生物传感器进行了改进，然而，传统的SPR生物传感缺乏足够高的灵敏度来检测更低相对分子质量的生物分子，因此，仍然需要进一步提高传感器的灵敏度，这样有助于扩大传感器的应用范围。

技术实现思路

[0004]本技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本技术的第一方面提供了一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器。
[0006]本技术的第二方面提供了一种传感系统。
[0007]有鉴于此，根据本申请的第一方面提出了一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，包括：
[0008]光纤本体，所述光纤本体包括传感区；
[0009]金膜，所述金膜设置在所述传感区表面；
[0010]硒化铟膜，所述硒化铟膜设置在所述金膜背离于所述光纤本体的一侧。
[0011]在一种可行的实施方式中，所述硒化铟膜通过层层自组装的方式固定于所述金膜表面。
[0012]在一种可行的实施方式中，所述金膜采用真空离子束溅射的方式固定于所述光纤本体。
[0013]在一种可行的实施方式中，所述传感区由0.4cm至0.6cm多模光纤、0.9cm至1.1cm单模光纤和0.4cm至0.6cm多模光纤去除涂覆层后依次熔接而成。
[0014]在一种可行的实施方式中，所述传感区的总长度为1.7cm至2.3cm。
[0015]在一种可行的实施方式中，所述金膜的厚度为30nm至50nm。
[0016]在一种可行的实施方式中，所述金膜厚度为40nm。
[0017]在一种可行的实施方式中，所述硒化铟膜的厚度为4nm至8nm。
[0018]在一种可行的实施方式中，所述硒化铟膜的厚度为6nm。
[0019]根据本申请的第二方面提出了一种传感系统，包括上述任一种基于硒化铟增敏的
光纤SPR传感器，还包括：
[0020]宽带光源，所述宽带光源的光谱为可见光波段，所述宽带光源连接所述光纤SPR传感器的输入端；
[0021]宽带光谱仪，所述宽带光谱仪连接所述光纤SPR传感器的输出端，所述宽带光谱仪包括数据接口，所述宽带光谱仪通过所述数据接口连接外部计算机。
[0022]相比现有技术，本技术至少包括以下有益效果：
[0023]本申请提供的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，包括光纤本体，所述光纤本体上形成有传感区，金膜和硒化铟膜，金膜设置在所述传感区上，硒化铟膜设置在金膜背离于光纤本体的一侧，本技术主要利用硒化铟纳米层具有高载流子迁移率和高折射率使金膜与硒化铟之间存在高强度电荷转移，增强了膜层之间的电场强度，从而增强表面等离子体波和待测物质的相互作用，提高了传感器的灵敏度，其中硒化铟相比于传统的二维增敏材料具有更高的载流子迁移率和更高的折射率，使得金膜和硒化铟纳米层间产生更高的电场强度，使得传感器具有更高的灵敏度，硒化铟在生物相容性方面具有良好的潜力，可以用于生物分子的检测和诊断应用，硒化铟在可见光和近红外光谱范围内有很好的吸收和发射性能，可以增强光纤SPR传感器的灵敏度和检测范围，提高检测精度，且硒化铟相比于金属材料，具有较大的带隙，有助于提高生物传感器的信噪比和稳定性。
附图说明
[0024]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0025]图1为本申请提供的一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器的一种角度的示意性剖面图；
[0026]图2为本申请提供的一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器的另一种角度的示意性剖面图；
[0027]图3为本申请提供的一种传感系统的示意性结构图；
[0028]图4为本申请提供的一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器中在不同折射率溶液中的透射光谱曲线图；
[0029]图5为本申请提供的一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器中在不同折射率溶液中的线性拟合图；
[0030]图6为本申请提供的现有的金膜光纤SPR传感器中在不同折射率溶液中的透射光谱曲线图；
[0031]图7为本申请提供的现有的金膜光纤SPR传感器中在不同折射率溶液中的线性拟合图。
[0032]其中，图1
‑
3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0033]100、光纤本体；200、宽带光源；300、宽带光谱仪；
[0034]110、传感区；120、金膜；130、硒化铟膜；
[0035]111、单模光纤；112、多模光纤。
具体实施方式
[0036]为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体对本申请的技术方案做详细的说明，应当理解本申请以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0037]如图1
‑
2所示，根据本申请的第一方面提出了一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，包括：光纤本体100，所述光纤本体100包括传感区110；金膜120，所述金膜120设置在所述传感区110表面；硒化铟膜130，所述硒化铟膜130设置在所述金膜120背离于所述光纤本体100的一侧。
[0038]本申请提供的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，包括光纤本体100，所述光纤本体100上形成有传感区110，金膜120和硒化铟膜130，金膜120设置在所述传感区110上，硒化铟膜130设置在金膜120背离于光纤本体100的一侧，本技术主要利用硒化铟纳米层具有高载流子迁移率和高折射率使金膜120与硒化铟之间存在高强度电荷转移，增强了膜层之间的电场强度，从而增强表面等离子体波和待测物质的相互作用，提高了传感器的灵敏度，其中硒化铟相比于传统的二维增敏材料具有更高的载流子迁移率和更高的折射率，使得金膜120和硒化铟纳米层间产生更高的电场强度，使得传感器具有更高的灵敏度，硒化铟在生物相容性方面具有良好的潜力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，其特征在于，包括：光纤本体，所述光纤本体上形成有传感区；金膜，所述金膜设置在所述传感区表面；硒化铟膜，所述硒化铟膜设置在所述金膜背离于所述光纤本体的一侧。2.根据权利要求1所述的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，其特征在于：所述硒化铟膜通过层层自组装的方式固定于所述金膜表面。3.根据权利要求1所述的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，其特征在于：所述金膜采用真空离子束溅射的方式固定于所述光纤本体。4.根据权利要求1所述的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，其特征在于：所述传感区由0.4cm至0.6cm多模光纤、0.9cm至1.1cm单模光纤和0.4cm至0.6cm多模光纤去除涂覆层后依次熔接而成。5.根据权利要求4所述的基于硒化铟增敏的光纤SPR传感器，其特征在于：所述传感区的总长度为1.7cm至2.3cm。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹博，陈利安，姚瑞钦，王琦，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：新型
国别省市：