[发明专利]一种表面等离子体共振传感检测系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，尤其涉及一种表面等离子体共振传感检测系统及其检测方法。

背景技术

表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)是一种新兴的传感技术，具有高的灵敏度、高通量、易于实现特异性检测和实时性，而且不需要标记等优点，已广泛应用到生物、医药、食品质量安全、化学和环境监测等行业，特别是在线实时检测DNA与蛋白质之间、蛋白质分子之间以及药物-蛋白质、核酸-核酸、抗原-抗体、受体-配体等生物分子之间的相互作用等。

目前，SPR传感技术主要有角度型、光谱型和相位型，其中相位型SPR有更高的灵敏度，具有明显优势，但现有相位型SPR技术存在相位解析难的缺点。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种表面等离子体共振传感检测系统，旨在解决现有相位型表面等离子体共振传感技术相位解析难的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种表面等离子体共振传感检测系统，包括：

光源；

第一分光器，用于将所述光源发出的光分为第一束光和第二束光；

第一反射镜，用于使所述第一束光反射回并透过所述第一分光器；

棱镜，用于接收所述第二束光，使其以共振角投射于传感面；

第二反射镜，用于反射从所述棱镜出射的第二束光，使其与经所述第一分光器透射的第一束光共路；

起偏器，用于获取所述第一束光中的第一P偏振光和第二束光中的第二P偏振光；

第一探测器，用于探测所述第一P偏振光与第二P偏振光干涉叠加的光强；以及

控制器，用于控制所述第一反射镜，使其沿所述第一束光的传播方向往复运动。

本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述表面等离子体共振传感检测系统进行检测的方法，所述方法包括以下步骤：

将标准样品注入样品池，使所述第二束光以共振角投射于所述棱镜的传感面，调节所述第一反射镜和第二反射镜的位置，使所述第一P偏振光与第二P偏振光相干叠加，记录P偏振光的包络最大值的初始位置；

通入被测样品并使所述第一反射镜沿所述第一束光的传播方向往复运动，实时记录P偏振光的包络最大值的位置；

根据所述P偏振光的包络最大值的位置相对于其初始位置的变化情况和S偏振光的包络最大值的位置与所述P偏振光的包络最大值的初始位置的相对距离，并结合所述第一反射镜的位置的变化情况依次反推所述第二光束的相位变化和样品折射率的变化，进而获得所述被测样品的性状。

本发明实施例将迈克耳孙干涉仪结构与扫描机制相结合，通过P偏振光的光强包络最大值的分离距离反映相位变化信息，进而获取样品折射率的变化信息，避免了繁琐的相位提取算法，增加了实用性。其中迈克耳孙干涉仪结构由光源、第一分光器、第一反射镜、第二反射镜和第一探测器形成，控制器控制步进电机或伺服电机驱动第一反射镜往复运动形成扫描机制，使得本表面等离子体共振传感检测系统结构简单，成本低。

附图说明

图1是本发明实施例提供的表面等离子体共振传感检测系统的结构图；

图2是采用图1所示系统的检测流程图；

图3是注入标准样品时P偏振光的包络最大值的初始位置的测试图；

图4是通入被测样品时P偏振光的包络最大值的位置与其初始位置相分离的比较图；

图5是本发明较佳实施例提供的表面等离子体共振传感检测系统的结构图；

图6是注入标准样品时S偏振光的包络最大值的位置与P偏振光的包络最大值的初始位置的测试图；

图7是通入被测样品时P偏振光的包络最大值的位置与S偏振光的包络最大值的位置相分离的比较图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例将迈克耳孙干涉仪结构与扫描机制相结合，通过P偏振光的光强包络最大值的分离距离反映相位变化信息，进而获取样品折射率的变化信息，避免了繁琐的相位提取算法，增加了实用性。

本发明实施例提供的表面等离子体共振传感检测系统包括：

光源；

第一分光器，用于将所述光源发出的光分为第一束光和第二束光；

第一反射镜，用于使所述第一束光反射回并透过所述第一分光器；