[發(fā)明專利]基于空芯光纖內(nèi)壁的SERS微腔結(jié)構(gòu)及其激光加工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110045821.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN112782268A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張新平;穆云云;李佳俊;劉淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/622
• 分類號(hào): G01N27/622
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.用于SERS微腔結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征在于，包括、電機(jī)(1)、柔性連接管(2)、空芯光纖(3)、剛性板材(4)，空芯光纖(1)內(nèi)壁吸附由金屬納米顆粒構(gòu)成的顆粒膜；電機(jī)和空芯光纖的一端通過(guò)柔性材料同軸連接；兩個(gè)剛性板材平行相對(duì)，剛性板材上打有限位孔(5)，空芯光纖(3)穿過(guò)兩個(gè)限位孔(5)，限位孔(5)具有支撐和限位空芯光纖的作用；激光垂直聚焦于空芯光纖外壁上；電機(jī)能夠直進(jìn)與旋轉(zhuǎn)，電機(jī)的直進(jìn)與旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)空芯光纖直進(jìn)并旋轉(zhuǎn)，限位孔使空芯光纖與電機(jī)同軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的SERS微腔結(jié)構(gòu)為基于空芯光纖內(nèi)壁的SERS微腔結(jié)構(gòu)。

2.按照權(quán)利要求1所述的用于SERS微腔結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征在于，連接電機(jī)和空芯光纖的柔性連接管是橡膠管，或替換為膠帶、細(xì)繩。

3.按照權(quán)利要求1所述的用于SERS微腔結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征在于，剛性板材選自鐵板，鋁板，塑料板；空芯光纖垂直剛性板材。

4.按照權(quán)利要求1所述的用于SERS微腔結(jié)構(gòu)的制備裝置，其特征在于，剛性板材上限位孔直徑大于空芯光纖外壁直徑，是空芯光纖外壁直徑的1-2倍且不包括1倍。

5.采用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的裝置制備SERS微腔結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，金屬納米顆粒膠體溶液填充于空芯光纖纖芯，經(jīng)過(guò)預(yù)處理過(guò)程在空芯光纖內(nèi)壁形成金屬納米顆粒多層膜；利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)分子的橋連特性，將金屬納米顆粒吸附在空芯光纖內(nèi)壁上；

激光加工過(guò)程中使用柱透鏡產(chǎn)生橢圓光斑，在焦點(diǎn)處，橢圓光斑平行于光纖長(zhǎng)軸，局部區(qū)域最大化加工產(chǎn)生均勻的SERS結(jié)構(gòu)。

6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在空芯光纖內(nèi)壁制備均勻且長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng)的立體SERS結(jié)構(gòu)。

7.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過(guò)自動(dòng)化控制激光功率、空芯光纖直進(jìn)和轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，加工不同表面形貌的等離激元微納結(jié)構(gòu)。

8.基于空芯光纖內(nèi)壁的SERS微腔結(jié)構(gòu)，其特征在于，在空芯光纖內(nèi)壁有三維SERS。