一種基于表面等離子共振的折射率傳感器的制造方法
【專利摘要】一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于：由寬帶光源(1)、偏振控制器(2)、光纖SPR探頭(3)、液體池(4)、光譜儀(5)組成；出射光纖的兩個(gè)端口分別與光纖SPR探頭(3)和光譜儀(5)相連，液體池(4)中充滿傳感介質(zhì)，光纖SPR探頭(3)位于液體池(4)內(nèi)部。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，可以應(yīng)用于各類實(shí)際工程中。
【專利說明】一種基于表面等離子共振的折射率傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，屬于光纖傳感【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]由于能夠?qū)ξ镔|(zhì)的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳感，表面等離子共振現(xiàn)象無論是從實(shí)驗(yàn)上或是理論上都吸引了大量的關(guān)注。共振對(duì)于金屬表面絕緣環(huán)境的折射率變化非常敏感，反過來這種靈敏度又可以感知絕緣環(huán)境周圍的變化。通過使用波長調(diào)節(jié)技術(shù)，我們已經(jīng)展示了金屬盒氧化物結(jié)合的性能可以用于基于氧化物鍍膜表面等離子共振增敏折射率傳感器。感響應(yīng)的分析通過使用多模結(jié)構(gòu)和幾何光學(xué)而實(shí)現(xiàn)。這個(gè)結(jié)構(gòu)包括以銅層作為SPR活躍的金屬層，然后被TiO2氧化層所覆蓋。通過使用TiO2層可以獲得最強(qiáng)的靈敏度，另外增加TiO2層的厚度可以增加傳感器的靈敏度。另外，使用氧化層可以使金屬層免受氧化，以及共振波長區(qū)域的可調(diào)諧性以及氣體傳感的性能和生物適應(yīng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種基于表面等離子共振的折射率傳感器。該裝置能夠提高傳感靈敏度。具有結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、靈敏度高等特點(diǎn)。
[0004]通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于:由寬帶光源(1)、偏振控制器(2)、SPR探頭(3)、液體池(4)、光譜儀(5)組成；出射光纖的兩個(gè)端口分別與光纖SPR探頭(3)和光譜儀(5)相連，液體池(4)中充滿傳感介質(zhì)，光纖SPR探頭(3)位于液體池
(4)內(nèi)部。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，可以應(yīng)用于各類實(shí)際工程中。
[0006]所述的一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于:光纖SPR探頭(3)是由纖芯、Cu層、TiO2薄膜以及包層組成的四層系統(tǒng)，纖芯外面鍍Cu層，Cu層外面鍍TiO2薄膜。
[0007]所述的一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于:光纖SPR探頭中，Cu層的厚度為30nm~60nm, TiO2薄膜厚度為5nm~10nm。
[0008]本發(fā)明的工作原理是:光纖SPR探頭(3)是一個(gè)四層的系統(tǒng)，包括纖芯、Cu層、TiO2薄膜以及包層。對(duì)于絕緣氧化物TiO2而言，依賴于折射率的波長公式:
[0009]
【權(quán)利要求】
1.一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于:由寬帶光源(I)、偏振控制器(2)、光纖SPR探頭(3)、液體池(4)、光譜儀(5)組成；出射光纖的兩個(gè)端口分別與光纖SPR探頭(3)和光譜儀(5)相連，液體池(4)中充滿傳感介質(zhì)，光纖SPR探頭(3)位于液體池⑷內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于:光纖SPR探頭(3)是由纖芯、Cu層、TiO2薄膜以及包層組成的四層系統(tǒng)，纖芯外面鍍Cu層，Cu層外面鍍TiO2薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面等離子共振的折射率傳感器，其特征在于:光纖SPR探頭中Cu層的厚 度為30nm~60nm, TiO2薄膜厚度為5nm~10nm。
【文檔編號(hào)】G01N21/41GK103900991SQ201310717572
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】沈常宇, 劉樺楠, 魏健, 路艷芳, 陳德寶, 褚金雷 申請人:中國計(jì)量學(xué)院