[實用新型]基于非對稱金屬包覆介質波導的波長掃描折射率傳感器

有效

• 申請號: 201920058237.3
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN209446465U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 朱劍凱;吳梟雄;吳淵;胡德強;蘇學晶;楊旭東;王向賢;楊華
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.基于非對稱金屬包覆介質波導的波長掃描折射率傳感器，其特征在于，該傳感器包括寬帶光源(1)、起偏器(2)、棱鏡(3)、匹配油(4)、玻璃基底(5)、金屬薄膜(6)、待測物(7)和光譜儀(8)，其中，所述的寬帶光源(1)發出一定波長范圍的入射光，經起偏器(2)改變偏振方向后，成為TM或TE偏振的線偏振光，并垂直于棱鏡(3)表面入射，經棱鏡(3)耦合輻照到金屬薄膜(6)、待測物(7)和空氣構成的非對稱金屬包覆介質波導上，反射光從棱鏡(3)射出后，輻照到光譜儀(8)上，通過反射光譜的測量實現波長掃描的折射率傳感。

2.根據權利要求1所述的基于非對稱金屬包覆介質波導的波長掃描折射率傳感器，其特征在于，非對稱金屬包覆介質波導中存在導波模式，在入射角度一定的條件下，寬帶光源(1)發出的入射光輻照非對稱金屬包覆介質波導時，入射光中對應激發相關導模共振的光能量將耦合到待測物(7)中的導模的能量，而其它波長的光將被全反射，因此，光譜儀(8)將探測到反射光譜出現相應導模對應的波谷，通過對反射光譜的分析，可以確定相應導模共振對應的激發光波長，進而通過非對稱金屬包覆介質波導的相關理論，計算并確定待測物(7)的折射率，通過這種固定入射角度進行共振波長測量的方法，可實現高靈敏度的折射率傳感。

3.根據權利要求1所述的基于非對稱金屬包覆介質波導的波長掃描折射率傳感器，其特征在于，所述的非對稱金屬包覆介質波導，是由金屬薄膜(6)，待測物(7)和空氣三層構成的結構，金屬薄膜(6)和空氣用作包覆待測物(7)的包覆層。

4.根據權利要求1所述的基于非對稱金屬包覆介質波導的波長掃描折射率傳感器，其特征在于，寬帶光源(1)可發出一定波長范圍的入射光，經起偏器(2)改變偏振方向，由棱鏡(3)耦合輻照到非對稱金屬包覆介質波導，反射光從棱鏡(3)中射出后，由光譜儀(8)測量反射光譜。

5.根據權利要求1所述的基于非對稱金屬包覆介質波導的波長掃描折射率傳感器，其特征在于，在入射角度一定的條件下，通過寬帶光源(1)發出不同波長的入射光，經起偏器(2)改變偏振方向后，成為TM或TE偏振的線偏振光，沿垂直于棱鏡(3)表面的方向射入棱鏡(3)，從而保證了不同波長的入射光以同一角度輻照非對稱金屬包覆介質波導，并以同一反射角從棱鏡(3)中射出。