[发明专利]用于相敏表面等离子体共振的方法和装置

说明书

技术领域

本公开涉及表面等离子体共振(SPR)检测设备。

背景技术

一系列表面等离子体共振(SPR)技术是公知的。来自香港中文大学的Ho等人公布了基于马赫曾德尔干涉仪的相敏SPR传感器(Optics Letter(光学快报)，29，2378-2380，2004)。为了提供更宽的动态范围，Law等人提出了测量相敏SPR系统内的调制谐波(Biosensors and Bioelectronics(生物传感器和生物电子学)，23，627-632，2007)。

发明内容

本文公开了用于相敏SPR的方法和装置。

在第一实施方式中，公开了包括传感单元的相敏SPR传感装置，所述传感单元具有反射电磁辐射的测试光束的传感表面，其中测试光束被所述传感表面以多个角度反射。

在可替换的实施方式中，照明角的范围可以在约0°和10°之间、约10°和约20°之间、20°和约30°之间、约30°和约40°之间、约40°和约50°之间、约50°和约60°之间、60°和约70°之间、约70°和约80°之间、约80°和约90°之间。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括检测单元，用于在所述反射角中的至少两个处检测所述反射光束。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括多个检测器。

在可替换的实施方式中，检测单元将所述反射的测试光束的相位与参考光束的相位相比较。

在可替换的实施方式中，利用分束器产生参考光束和所述测试光束。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括聚焦所述测试光束的聚焦单元。

在可替换的实施方式中，所述聚焦单元包括柱面透镜。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括光束会聚单元，用于会聚所述测试光束。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括具有光电探测器阵列的检测单元。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括具有相位计的检测单元。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括具有液晶调制器的所述第一光束的源。

在可替换的实施方式中，所述装置还可以包括具有可变相位延迟的偏振电磁辐射源。

在可替换的实施方式中，所述检测单元可以包括偏振器、检测来自所述偏振器的干涉的电磁辐射的光电探测器、以及将干涉的电磁辐射的相位方向图与参考光束相比较的处理器。

在可替换的实施方式中，所述第一光束的源包括气体激光器、固体激光器、激光二极管、发光二极管或者二极管激光器。

在可替换的实施方式中，所述传感单元还包括棱镜和允许样本流过传感表面的样本流动系统。

在可替换的实施方式中，所述传感单元包括转换层，所述转换层要么是适于执行常规SPR效应的金属层，要么是金属/电介质层/金属的配置。

在可替换的实施方式中，公开了一种传感装置，其包括电磁辐射源、产生测试光束和参考光束的分束器、传感表面、以多个角度将所述测试光束聚焦到所述传感表面上的电磁辐射聚焦单元、用于检测所述参考光束和所述反射的测试光束之间的差分相位变化的检测单元。

在可替换的实施方式中，照明角的范围在约0°和约10°之间、约10°和约20°之间、约20°和约30°之间、约30°和约40°之间、约40°和约50°之间、约50°和约60°之间、60°和约70°之间、约70°和约80°之间、约80°和约90°之间。

在可替换的实施方式中，所述检测单元包括多个检测器。

在可替换的实施方式中，所述检测单元包括检测器阵列。

在可替换的实施方式中，所述检测单元包括用于测量输出信号阵列的每个点的差分相位的相位计。

在可替换的实施方式中，所述源还包括用于选择所发射的电磁辐射的p偏振分量和s偏振分量之间的强度比的偏振器。

在可替换的实施方式中，所述检测单元还包括偏振器和光电探测器，而且所述检测单元适于将所述测试光束的相位与所述参考光束的相位相比较。

在可替换的实施方式中，所述聚焦单元包括用于扩展测试光束直径的光束扩展器；以及用于将光束聚焦到传感表面上的透镜。

在可替换的实施方式中，所述传感单元包括棱镜和允许样本流过传感表面的样本流动腔。

在可替换的实施方式中，所述源包括相位调制器。

在可替换的实施方式中，所述单元包括气体激光器、固体激光器、激光二极管、或者发光二极管。