[發明專利]一種光纖SPR復用傳感解調裝置及解調或功能擴展方法

在審

• 申請號: 201710046066.8
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106814047A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 曹玉珍;馬金英;劉鐵根;劉琨;江俊峰;王濤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41;G01N21/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種光纖SPR復用傳感解調裝置，其特征在于，該裝置包括：

光源(1)：采用鹵鎢燈寬帶光源；

分束器(2)：用于將光源發出的光分成三束同等光強的光；

濾光片：包括三個中心波長不同的第一濾光片(4)、第二濾波器(4)和第三濾波器(5)，將光源發出的光分成不同波段的光，且三者透射光譜之間彼此沒有重疊；

光纖SPR傳感器：包括三個共振特征波長值及SPR共振峰不同的第一光纖SPR傳感器(6)、第二光纖SPR傳感器(7)和第三光纖SPR傳感器(8)用于分別進行多個被測物質折射率的同時傳感；

合束器(9)：用于將多個擁有不同波長的光進行合束，成為一束光并輸出；

光譜分析儀(10)：集信息采集，處理，存儲諸功能于一體，用于實時顯示不同波長對應的光強信息；

計算機(11)：對光譜分析儀采集到的光譜信息進行實時顯示和解調處理，同時獲得被測物質的折射率信息。

2.一種光纖SPR復用傳感解調方法，其特征在于，采用如權利要求1所述光纖SPR復用傳感解調裝置，并包括以下步驟：

光源(1)發出的光束經過分束器(2)后被分成三束等光強的光束；所述三束等光強的光束再分別通過三個中心波長不同、光譜互不重疊的第一濾光片(3)、第二濾波片(4)和第三濾波片(5)，從而形成擁有不同波段的三束彼此獨立的光束；

所述三束彼此獨立的光束作為獨立的輸入光源分別通過三個不同的第一光纖SPR傳感器(6)、第二光纖SPR傳感器(7)和第三光纖SPR傳感器(7)，利用第一光纖SPR傳感器(6)、第二光纖SPR傳感器(7)和第三光纖SPR傳感器(7)分別檢測三種不同的被測物質，并將物質的折射率信息轉化為光學信號；

通過上述第一光纖SPR傳感器(6)、第二光纖SPR傳感器(7)和第三光纖SPR傳感器(7)的三束光經合束器(9)合束后重新合為一束光并輸入光譜分析儀(10)，所述光譜分析儀(10)將采集到的不同波長的光強信息輸送至計算機(11)，通過計算機(11)實現不同波長對應光強信息的解調獲得三種不同物質的折射率信息，從而實現了通過一種光源(1)同時進行三種被測物質的同時傳感檢測。

3.一種光纖SPR復用傳感解調裝置的功能擴展方法，其特征在于，針對如權利要求1所述光纖SPR復用傳感解調裝置，通過增加分束器和合束器的端口數量，從而擴展復用通道數，每個復用通道均分別布置一個濾光片和一個光纖SPR傳感器，所有濾光片的透射光譜不重疊。

4.根據權利要求3所述光纖SPR復用傳感解調裝置的功能擴展方法，其特征在于，分束器和合束器的端口數量取決于寬帶光源的光譜范圍和濾光片的帶寬大小。