[實用新型]一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的液體折射率傳感裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820102745.2
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207689367U
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張茜
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張強

本實用新型一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的液體折射率傳感裝置，能夠快速、高效的對四種待測液實現(xiàn)折射率傳感，解決了傳統(tǒng)光纖SPR傳感器在多種待測液體需要同時檢測時需要多套傳感器或頻繁更換待測傳感液體的問題。該裝置由光源、光源尾纖、光纖分束器、雙芯光纖、接收光纖和光譜儀組成；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，接收光纖接收雙芯光纖輸出的SPR傳感光譜，每根接收光纖分別與一個光譜儀的輸入端連接。本實用新型在一套傳感裝置上實現(xiàn)了兩路級聯(lián)分布式SPR傳感器的并聯(lián)使用，可以同時最多對四種待測傳感液體進行傳感檢測。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的液體折射率傳感裝置。

背景技術(shù)

光纖作為現(xiàn)代社會的優(yōu)良傳輸媒介，具有電絕緣性好、化學性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長、安全可靠、無污染等優(yōu)點，并可在嚴峻條件下如易燃易爆、有毒、高溫高壓等環(huán)境下工作，已經(jīng)在通信、測量、檢測、醫(yī)學等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

光纖表面等離子體共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)傳感器主要是對外界環(huán)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(yī)學、食品檢測、環(huán)境分析等領(lǐng)域十分重視，其應(yīng)用場景如：液體折射率在生物醫(yī)學的生物液體檢測、食品檢測的地溝油檢測、環(huán)境分析的水樣檢測等。本實用新型以終端反射式與在線傳輸式兩種光纖SPR液體折射率傳感器作為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)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(lián)光纖SPR傳感器應(yīng)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(lián)分布式SPR傳感器的使用方法，在一個傳感器上實現(xiàn)了兩路級聯(lián)分布式SPR傳感器并聯(lián)的新型使用方法，根據(jù)雙芯光纖設(shè)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(fā)明內(nèi)容

本實用新型一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的液體折射率傳感裝置，能夠簡單快速、高效的對四種待測液實現(xiàn)折射率傳感，解決了傳統(tǒng)光纖SPR傳感器在多種待測液體需要同時檢測時需要多套傳感器或頻繁更換待測傳感液體的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的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、接收光纖和光譜儀組成；

光源為光譜寬度450nm-1100nm的超連續(xù)譜光源，用于產(chǎn)生激發(fā)SPR現(xiàn)象的激發(fā)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；雙芯光纖用于感知液體折射率變化，激發(fā)SPR現(xiàn)象，產(chǎn)生SPR傳感光譜；接收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，兩根接收光纖分別接收雙芯光纖輸出端的兩個纖芯輸出的SPR傳感光譜，每根接收光纖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(yōu)化，本實用新型一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的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(nèi)壁直徑100μm，雙芯光纖側(cè)面設(shè)置有SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅰ和SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅱ，雙芯光纖輸出端端面設(shè)置有SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅲ和SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅳ。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種兩路級聯(lián)分布式并聯(lián)的液體折射率傳感裝置所述的SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅰ組成包括光纖纖芯、納米金屬膜和待測傳感液體；SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅰ的結(jié)構(gòu)為以光纖纖芯作為底部的傳感凹槽，納米金屬膜覆蓋于光纖纖芯上，待測傳感液體填充滿傳感凹槽；SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅱ的組成和結(jié)構(gòu)與SPR傳感結(jié)構(gòu)Ⅰ相同。