[發明專利]基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感器

有效

• 申請號: 201010032423.3
• 申請日: 2010-01-06
• 公開（公告）號: CN101769857A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 苑立波;關春穎;楊軍;劉志海
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感器，它由寬帶光源、 光纖耦合器、光纖探頭、探測器、光譜儀、信號處理器連接組成；其特征是：所 述的光纖耦合器由單芯光纖和環形芯光纖耦合而成，所述單芯光纖與寬帶光源的 輸出連接，所述環形芯光纖與光纖探頭連接；所述的單芯光纖與寬帶光源的輸出 連接是寬帶光源的光耦合到一個三端口光纖環形器，三端口光纖環形器輸出端連 接單芯光纖；光纖探頭在裝有待測物質溶液的樣品池中的反射光按原路徑返回， 經三端口光纖環形器由探測器接收后由光譜儀輸出，最后輸入信號處理器進行信 號處理給出測試結果；所述的光纖探頭是采用如下方法制成的光纖探頭：由環形 纖芯單模光纖采用熔融拉錐技術或裸光纖端面研磨方法把光纖端研磨成所設計 角度及高度的錐臺，將研磨后的錐臺表面用溶劑進行清潔和拋光處理使表面清潔 光滑，采用金作為薄膜材料，利用真空蒸發鍍膜設備進行金膜的鍍制，在錐臺表 面沉積一層45-55nm的金膜，端面進行二次鍍膜，使光纖端面形成190-210nm 的反射膜。

2.根據權利要求1所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是：環形芯光纖與光纖探頭之間連接有PZT調制器。

3.根據權利要求2所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是所述的光纖耦合器由單芯光纖和環形芯光纖耦合而成是指：單芯光 纖和環形芯光纖利用光纖熔接機對接熔接，然后利用拉錐機將熔合后的光纖在焊 點處進行加熱拉錐，在焊點處形成準錐形光纖錐構成的光纖耦合器。

4.根據權利要求3所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是：構成光纖探頭的環形纖芯光纖為單模光纖，內外包層折射率均低 于纖芯折射率，內外包層折射率相同或不相同。

5.根據權利要求4所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是：金膜和反射膜表面涂覆有化學或生物分子敏感膜層。

6.一種基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感器，它由寬帶光源、 光纖耦合器、光纖探頭、探測器、光譜儀、信號處理器連接組成；其特征是：所 述的光纖耦合器由單芯光纖和環形芯光纖耦合而成，所述單芯光纖與寬帶光源的 輸出連接，所述環形芯光纖與光纖探頭連接；所述的單芯光纖與寬帶光源的輸出 連接是寬帶光源的光經耦合器耦合到單芯光纖中；光纖探頭在裝有待測物質溶液 的樣品池中的透射光在光纖端處產生干涉現象，透射光位于樣品池下方，由探測 器接收后由光譜儀輸出，最后進入信號處理器進行信號處理給出測試結果；所述 的光纖探頭是采用如下方法制成的光纖探頭：由環形纖芯單模光纖采用熔融拉錐 技術或裸光纖端面研磨方法把光纖端研磨成所設計角度及高度的錐臺，將研磨后 的錐臺表面用溶劑進行清潔和拋光處理使表面清潔光滑，采用金作為薄膜材料， 利用真空蒸發鍍膜設備進行金膜的鍍制，在錐臺表面沉積一層45-55nm的金膜， 端面進行二次鍍膜，使光纖端面形成190-210nm的反射膜。

7.根據權利要求6所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是：環形芯光纖與光纖探頭之間連接有PZT調制器。

8.根據權利要求7所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是所述的光纖耦合器由單芯光纖和環形芯光纖耦合而成是指：單芯光 纖和環形芯光纖利用光纖熔接機對接熔接，然后利用拉錐機將熔合后的光纖在焊 點處進行加熱拉錐，在焊點處形成準錐形光纖錐構成的光纖耦合器。

9.根據權利要求8所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是：構成光纖探頭的環形纖芯光纖為單模光纖，內外包層折射率均低 于纖芯折射率，內外包層折射率相同或不相同。

10.根據權利要求9所述的基于環形芯波導的等離子體諧振式光纖生物傳感 器，其特征是：金膜和反射膜表面涂覆有化學或生物分子敏感膜層。