[发明专利]光子晶体光纤传感器

权利要求书

1.用于检测的方法，所述方法包括下列步骤：

提供包括中空纤芯和多个围绕所述中空纤芯的包层孔的光子晶体光纤；

提供表面增强拉曼散射(SERS)活性纳米颗粒；以及

调整所述SERS活性纳米颗粒和/或所述光纤以进行SERS检测。

2.如权利要求1所述的方法，其中调整所述SERS活性纳米颗粒和/或光纤以进行SERS检测包括：将一个或多个所述SERS活性纳米颗粒层固定在所述中空纤芯和包层孔各自的内表面上。

3.如权利要求2所述的方法，其中将一个或多个所述SERS活性纳米颗粒层固定在所述中空纤芯和包层孔各自的内表面上包括：

电荷化所述中空纤芯和包层孔各自的内表面；以及

将所述SERS活性纳米颗粒沉积在荷电表面上。

4.如权利要求2所述的方法，其中将一个或多个所述SERS活性纳米颗粒层固定在所述中空纤芯和包层孔各自的内表面上包括：使用二硫醇连接分子连接相邻的所述纳米颗粒层。

5.如权利要求2至4中任一权利要求所述的方法，还包括将相邻的SERS活性纳米颗粒之间的间距控制为约10-20nm。

6.如权利要求2至5中任一权利要求所述的方法，其中所述SERS活性纳米颗粒被固定在所述光纤的整个长度上。

7.如权利要求1所述的方法，其中调整所述SERS活性纳米颗粒和/或所述光纤以进行SERS检测包括：使用激发光的预定波长调谐所述SERS活性纳米颗粒的等离子共振波长。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述SERS活性纳米颗粒包括金属纳米壳，以及其中调谐所述SERS活性纳米颗粒的等离子共振波长包括：调整所述金属纳米壳的核半径与壳厚度的比率。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述SERS活性纳米颗粒包括金属纳米棒，以及其中调谐所述SERS活性纳米颗粒的等离子共振波长包括：调整所述金属纳米棒的长度比宽度的纵横比。

10.如权利要求7至9中任一权利要求所述的方法，其中所述SERS活性纳米颗粒的等离子共振波长在近红外(NIR)范围内。

11.如上述权利要求中任一权利要求所述的方法，还包括：

将所述光子晶体光纤的一端置入液体样品中以使所述样品中的蛋白质与所述SERS活性纳米颗粒结合；

向所述光子晶体光纤提供激发光；以及

收集由所述SERS活性纳米颗粒散射的SERS信号以检测所述蛋白。

12.光子晶体光纤，包括：

中空纤芯；

多个围绕所述中空纤芯的包层孔；以及

置于所述中空纤芯和所述包层孔中的表面增强拉曼散射(SERS)活性纳米颗粒；

其中所述SERS活性纳米颗粒和/或所述光纤适于SERS检测。

13.如权利要求12所述的光子晶体光纤，其中调整所述SERS活性纳米颗粒和/或所述光纤以使一个或多个所述SERS活性纳米颗粒层固定在所述中空纤芯和所述包层孔各自的内表面上。

14.如权利要求13所述的光子晶体光纤，其中所述中空纤芯和所述包层孔各自的内表面是电荷化的，并且将所述SERS活性纳米颗粒沉积在荷电表面以固定一个或多个所述SERS活性纳米颗粒层。

15.如权利要求13所述的光子晶体光纤，其中使用二硫醇连接分子连接相邻的所述纳米颗粒层以固定一个或多个所述SERS活性纳米颗粒层。

16.如权利要求13至15中任一权利要求所述的光子晶体光纤，其中相邻的SERS活性纳米颗粒之间的间距为约10-20nm。

17.如权利要求13至16中任一权利要求所述的光子晶体光纤，其中所述SERS活性纳米颗粒固定在所述光纤的整个长度上。

18.如权利要求12所述的光子晶体光纤，其中调整所述SERS活性纳米颗粒和/或所述光纤，以便使用激发光的预定波长调谐所述SERS活性纳米颗粒的等离子共振波长。

19.如权利要求18所述的光子晶体光纤，其中所述SERS活性纳米颗粒包括金属纳米壳，以及其中调整所述金属纳米壳的核半径与壳厚度的比率以调谐所述等离子共振波长。