[實用新型]一種四路集成SPR液體折射率傳感裝置

有效

• 申請號: 201820102726.X
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207689366U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 張茜
• 申請（專利權）人: 張茜
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張強

本實用新型一種四路集成SPR液體折射率傳感裝置，能夠實時高效的對四種待測液體實現折射率傳感，打破了傳統光纖SPR傳感器固有的使用形式，在一個傳感裝置上集成了兩路級聯分布式SPR液體折射率傳感器。該裝置由光源、光源尾纖、光纖分束器、雙芯光纖、光纖和光譜儀組成；光源輸出端與光源尾纖輸入端連接，光源尾纖輸出端連接至光纖分束器輸入端，光纖分束器的輸出端分別與雙芯光纖輸入端的纖芯正對焊接，雙芯光纖輸出端的每個纖芯分別與一根光纖輸入端的纖芯正對焊接，每根光纖輸出端分別與一個光譜儀的輸入端連接。本實用新型實現了由在線傳輸式SPR傳感器構成的兩路級聯分布式SPR傳感器集成在一套傳感裝置上并聯使用，拓展了光纖SPR傳感器的使用方法。

技術領域

本實用新型涉及光纖傳感技術領域，更具體的說是一種四路集成SPR液體折射率傳感裝置。

背景技術

棱鏡式表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)傳感器是對外界環境某一物理量的變化進行感知與傳輸，具有靈敏度高、傳感效果好等特點，隨著科學的發展與社會的進步，光纖式表面等離子體共振傳感器應運而生，其具有棱鏡式SPR傳感器的優點，且傳感器體積小、集成度高、制作簡單，且同時具備光纖的優點：電絕緣性好、化學性質穩定、使用壽命長、安全可靠、無污染等優點，并可在嚴峻條件下易燃易爆、有毒、高溫高壓等環境條件下工作，已經在通信、測量、檢測、醫學等領域得到了廣泛應用。

光纖表面等離子體共振傳感器主要是對外界環境某一物理量的變化進行感知與傳輸，物理量可以為溫度、液體折射率、壓力等。液體折射率對于人們的日常生活有著方方面面的影響，液體的折射率在生物醫學、食品檢測、環境分析等領域十分重視，其應用場景如：液體折射率在生物醫學的生物液體檢測、食品檢測的地溝油檢測、環境分析的水樣檢測等。本實用新型以在線傳輸式的光纖SPR液體折射率傳感器作為基礎，傳統光纖SPR液體折射率傳感器可以傳感一路待測液體的折射率變化，為了拓展光纖SPR傳感器的實用范圍，增強實用性，分布式級聯光纖SPR傳感器應運而生，同一傳感光譜可以同時得到兩路待測液的折射率變化。本實用新型擴展了級聯分布式SPR傳感器的使用方法，在一個傳感器上實現了兩路由在線傳輸式傳感器構成的級聯分布式SPR傳感器并聯的新型使用方法，根據雙芯光纖設計了一種可以同時對四路待測傳感液體的折射率變化進行傳感的傳感裝置，提高了傳感效率。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種四路集成SPR液體折射率傳感裝置，能夠實時快速、高效的對四種待測液體實現折射率變化的傳感，打破了傳統光纖SPR傳感器固有的使用形式，在一個傳感裝置上集成了兩路級聯分布式SPR液體折射率傳感裝置。

為實現上述目的，本實用新型一種四路集成SPR液體折射率傳感裝置由光源、光源尾纖、光纖分束器、雙芯光纖、光纖和光譜儀組成；

光源為光譜寬度450nm-1100nm的超連續譜光源，用于產生激發SPR現象的激發光；光源尾纖用于傳輸光源光譜；光纖分束器用于將光源尾纖的光分為兩束；雙芯光纖用于感知待測液體折射率變化，激發SPR現象，產生SPR傳感光譜；光纖用于接收和傳輸SPR傳感光譜；光譜儀的光譜寬度450nm-1100nm，用于接收、顯示并記錄SPR傳感光譜；

光源的輸出端連接至光源尾纖的輸入端，光源尾纖的輸出端連接至光纖分束器的輸入端，光纖分束器的兩個輸出端分別與雙芯光纖輸入端的兩個纖芯正對焊接，雙芯光纖輸出端的每個纖芯分別與一根光纖輸入端的纖芯正對焊接，每根光纖輸出端分別與一個光譜儀的輸入端連接。

作為本實用新型的進一步優化，本實用新型一種四路集成SPR液體折射率傳感裝置所述的雙芯光纖的兩個纖芯中心距離110μm，雙芯光纖內壁直徑100μm，雙芯光纖側面的不同水平位置上設置有折射率傳感結構Ⅰ、折射率傳感結構Ⅱ、折射率傳感結構Ⅲ和折射率傳感結構Ⅳ。