[發明專利]一種監測鉛離子/細菌雙參量光纖傳感裝置及實現方法

有效

• 申請號: 202011298520.7
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112444502B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 沈濤;王振家;恭艾娜;陳姣姣;劉馳;黃海;張偉超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55;G01N21/59;G01N21/01
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本發明專利提供了一種監測鉛離子/細菌雙參量光纖傳感裝置，它包括ASE光源、光纖耦合器、傳感單元、鉛離子/細菌容納裝置、光電轉換器、信號處理模塊。本發明專利通過光纖進行傳感，利用法珀腔原理，使ASE光源發出的光在法珀腔中產生干涉光譜，通過對干涉光譜的檢測，測量鉛離子/細菌，并且通過信號處理模塊，實現數字輸出，達到可以在計算機上顯示的目的。本發明降低了傳感單元的尺寸，增加了傳感的靈敏度，降低了不同參量的交叉影響，實現了同時監測鉛離子/細菌的目的。同時可以在主機上輸出，實現了對鉛離子/細菌的實時監測。

技術領域

本發明屬于生物傳感監測領域，具體涉及一種監測鉛離子/細菌雙參量光纖傳感裝置。

背景技術

目前，生物傳感系統的發展逐漸完善，生物系統的監測裝置也隨之越來越完善，其中在生物系統中，鉛離子/細菌都會對生物系統具有十分高的影響，對生物系統的鉛離子/細菌監測十分重要，目前，采用光學方法實現對鉛離子、細菌監測的裝置和方法有很多。

例如T.Liu等人(T.Liu,C.Zhang,S.Wang,J.Jiang,K.Liu,X.Zhang,X.Wang,硅multaneous Measurement of Pressure and Temperature Based on A djustableLineScanning Polarized Low-Coherence Interferometry With Compens ation Plate，IEEEPhotonics Journal,2018,10(4),1-9.)提出了一種基于法珀腔原理的測量溫度和壓力的光學傳感裝置，通過雙法珀腔的設計，實現了兩個參量的測量；Xujie Su等人(XujieSu,Yujie Han,Zhiguang Liu,Lifang Fan Yujing Guo,One-pot synthe硅zed AuNPs/二硫化鉬/rGO nanocompo硅te as sen硅ti ve electrochemical aptasen硅ng platformfornucleolin detectionJoumal of Elect roanalytical Chemistry,2020,859,113868.)提出了用一種方法來實現AuNPs/二硫化鉬/rGO復合材料的制備；W.Li等人(W.Li,Y.Yuan,J.Yang,L.Yuan,I n-fiber integrated high sen硅tivity temperature sensorbasedon long Fabry-Per ot resonator,Optics Express,2019,27(10):14675-14683.)提出了一種用兩根涂有金膜的單模光纖熔接成法珀腔，通過法珀腔長度的變化，進行溫度的測量；Z.Ding等人(Z.Ding,Y.Du,T.Liu,K.Liu,B.Feng,J.Jiang,Distributed opt icalfibercurrent sensor based on m銀netostriction in OFDR,IEEE PhotonicsTechnologyLetters,2015,27(19),2055-2058.)提出了磁致伸縮Fe-Co-V合金附著在單模光纖上，電流產生磁場變化時薄膜發生應變變化，通過測量OFDR的R BS譜移測量應變變化，進而進行電流測量；Li Han Chen等人(Li Han Chen,Xiu Min Ang.Chi Chiu Chan,MutukumaraswamyShaillender,Bjorn Neu,We i Chang Wong Peng Zu,and Kam ChewLeong.Layer-By-Layer Chitosan/Poly styrene Sulfonate Membrane-Based Fabry-PerotInterferometric Fiber Optic Bios ensor.Journal2 ofElectroanalyticalChemistry Volume 859,15February 2020,113868)提出了一種與特異性蛋白結合的干涉光纖傳感器。