[發(fā)明專利]一種用于手性分子探測的光纖裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210144831.0
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114577719A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊丹;李穎
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西帆瑞威光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/552
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及手性探測領(lǐng)域，具體提供了一種用于手性分子探測的光纖裝置。該裝置包括光纖、反射層、光纖環(huán)形器、光源、光探測器，反射層為手性結(jié)構(gòu)，反射層固定設(shè)置在光纖的一端，光纖的另一端為預(yù)留端，光纖靠近反射層一端有一段去包層區(qū)域，去包層區(qū)域去掉光纖包層，露出光纖線芯，預(yù)留端與光纖環(huán)形器的一個端口連接，光纖環(huán)形器的其余兩個端口分別與光源和光探測器相連接，光源發(fā)出的激光由光纖環(huán)形器進(jìn)入預(yù)留端，從預(yù)留端射出的激光經(jīng)過光纖環(huán)形器進(jìn)入光探測器。手性電磁場的強度嚴(yán)格依賴于手性分子的手性，本發(fā)明裝置的探測準(zhǔn)確度較高；手性電磁場的強度變化較大，即反射激光的反射系數(shù)變化較大，本發(fā)明裝置的探測靈敏度和精確度較高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及手性探測領(lǐng)域，具體涉及一種用于手性分子探測的光纖裝置。

背景技術(shù)

手性是自然界普遍存在的現(xiàn)象，在生活中起著至關(guān)重要的作用，同時也受到研究人員的廣泛關(guān)注。手性分子、手性藥物和手性材料在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)藥學(xué)、材料學(xué)等諸多領(lǐng)域中起著極其重要的作用。很多物質(zhì)的材料性質(zhì)或醫(yī)學(xué)適用性取決于手性，而且許多生物過程和生物功能都與手性有關(guān)，例如，分子識別代謝反應(yīng)酶催化反應(yīng)、手性生物分子(如蛋白質(zhì)、氨基酸和碳水化合物)以及藥物中合成的手性分子的生物學(xué)功能都受到手性的強烈影響。分子的手性通常是由不對稱碳引起，即一個碳上的四個基團(tuán)互不相同。目前，已知的手性分子的功能都受到手性的強烈影響，例如蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物以及藥物中合成的手性分子。因此，對手性信號的檢測及手性分子的識別是生物制藥、有機化學(xué)、高分子材料及藥物化學(xué)等領(lǐng)域的研究重點和熱點。

公布號為“CN113702286A”，名稱為“一種基于表面增強效應(yīng)的手性分子探測器件、探測裝置及方法”的專利申請、公布號為“CN111751344A”，名稱為“測量手性分子的手性測量裝置”的專利申請、公告號為“CN112378858B”，專利申請名稱為“一種手性探測系統(tǒng)”的專利均公開了基于光路的手性分子探測裝置或方法，這些裝置或方法使用了光學(xué)元件搭建的光路系統(tǒng)，對光束準(zhǔn)直要求較高，便攜性較差，探測時需要的手性分子較多，容易受到干擾探測的準(zhǔn)確度和精確度較差。公布號為“CN111982826A”，名稱為“一種手性探測器”的專利申請和公布號為“CN111426664A”，名稱為“一種基于金剛石氮-空位色心的分子手性探測器”的專利申請利用金屬微納結(jié)構(gòu)的表面等離激元效應(yīng)探測手性分子的手性，但是手性分子與金屬微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的手性電磁場之間的作用距離較短。

綜上所述，現(xiàn)有的手性探測裝置便攜性較差、手性探測的準(zhǔn)確度和精確度較差、需要手性分子的量較多、手性分子與手性電磁場的作用距離較短。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種用于手性分子探測的光纖裝置，該裝置包括光纖、反射層、光纖環(huán)形器、光源、光探測器，反射層為手性結(jié)構(gòu)，反射層固定設(shè)置在光纖的一端，光纖的另一端為預(yù)留端，光纖靠近反射層一端有一段去包層區(qū)域，去包層區(qū)域去掉光纖包層，露出光纖線芯，預(yù)留端與光纖環(huán)形器的一個端口連接，光纖環(huán)形器的其余兩個端口分別與光源和光探測器相連接，光源發(fā)出的激光由光纖環(huán)形器進(jìn)入預(yù)留端，從預(yù)留端射出的激光經(jīng)過光纖環(huán)形器進(jìn)入光探測器。

更進(jìn)一步地，去包層區(qū)域的包層完全去掉或部分去掉。

更進(jìn)一步地，去包層區(qū)域的長度為0.1cm-0.5cm。

更進(jìn)一步地，手性結(jié)構(gòu)為非對稱的“L”或非對稱的“A”或非對稱的“T”。

更進(jìn)一步地，反射層為手性結(jié)構(gòu)周期間隔排布組成。

更進(jìn)一步地，反射層為凹狀結(jié)構(gòu)，該凹狀結(jié)構(gòu)為球殼的一部分。

更進(jìn)一步地，去包層區(qū)域的表面設(shè)置有貴金屬顆粒。

更進(jìn)一步地，貴金屬顆粒的材料為金或銀，貴金屬顆粒的粒徑為100nm-800nm。

更進(jìn)一步地，去包層區(qū)域的表面固定設(shè)置有金屬螺旋線。

更進(jìn)一步地，光纖為單模石英光纖或多模石英光纖。