[发明专利]表面等离子体共振系统和其检测方法

权利要求书

1.一种表面等离子体共振系统，其特征在于，所述系统包括：

宽带光源，用于产生宽带光；

可调滤光器，用于过滤所述宽带光，使之成为窄带光；

起偏器，用于从所述窄带光中获取偏振光；

光调制器，用于改变所述偏振光空间上相位分布，使之成为调制偏振光；

分束器，用于将所述调制偏振光分为探测光和参考光；

设有样品池的棱镜，用于接收所述探测光，使其投射至传感面，形成面照明；

第一检偏器，其偏振方向与所述起偏器的偏振方向垂直，并与所述光调制器配合对所述探测光进行周期性调制；

成像机构，用于记录经所述传感面反射的探测光强分布，形成探测图像；

第二检偏器，其偏振方向与所述起偏器的偏振方向垂直，并与所述光调制器配合对所述参考光进行周期性调制；

光电探测器，用于将所述参考光转换为参考电信号；以及

计算机，用于采集分析所述探测图像和参考电信号，并控制所述可调滤光器和光调制器。

2.如权利要求1所述的表面等离子体共振系统，其特征在于，所述计算机输出正弦或余弦空间光调制信号至所述光调制器。

3.如权利要求1或2所述的表面等离子体共振系统，其特征在于，所述宽带光源与可调滤光器之间设将所述宽带光调整为平行光的第一透镜。

4.如权利要求3所述的表面等离子体共振系统，其特征在于，所述成像机构包括沿光轴依次设置的第二透镜、第三透镜以及面阵探测器。

5.如权利要求2所述的表面等离子体共振系统，其特征在于，所述计算机经由数据采集卡对所述参考电信号进行采集。

6.如权利要求1或2所述的表面等离子体共振系统，其特征在于，所述调制偏振光经所述分束器部分反射形成所述参考光，所述调制偏振光经所述分束器部分透射形成所述探测光。

7.如权利要求6所述的表面等离子体共振系统，其特征在于，所述宽带光源与可调滤光器之间设将所述宽带光调整为平行光的第一透镜。

8.一种采用如权利要求1所述的表面等离子体共振系统进行检测的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

点亮所述宽带光源，将第一探测样品注入所述样品池，由所述成像机构在所述探测光一个调制周期内，以等时间间隔或者不等时间间隔的方式获取一组第一探测图像；

改变所述窄带光的波长，所述窄带光的波长每改变一次，即由所述成像机构获取一组第一探测图像，由此获得多组第一探测图像；

将第二探测样品注入所述样品池，使其与所述第一探测样品反应，由所述成像机构在所述探测光一个调制周期内，以等时间间隔或者不等时间间隔的方式获取一组第二探测图像；

使所述窄带光的波长及其变化情况与探测样品反应前相同，由此获得多组第二探测图像；

在多组第一探测图像和第二探测图像中寻找所述传感面各探测点产生SPR现象最佳的窄带光波长，以此推算出所述第一探测样品或第二探测样品在所述传感面各探测点的折射率变化量Δn′，从而获知各探测点所述第一探测样品与第二探测样品反应前后性状变化情况。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述在多组第一探测图像和第二探测图像中寻找所述传感面各探测点产生SPR现象最佳的窄带光波长的步骤具体为：

依序提取各窄带光波长下，所述第一探测图像各像素所对应探测光的相位，并与所述参考光的相位比较，计算出所述第一探测图像各像素所对应探测光的相位与所述参考光的相位的差，将此相位差记为所述第一探测样品与第二探测样品反应前的初始相位；

依序提取各窄带光波长下，所述第二探测图像各像素所对应探测光的相位，并与所述参考光的相位比较，计算出所述第二探测图像各像素所对应探测光的相位与所述参考光的相位的差，将此相位差记为所述第一探测样品与第二探测样品反应后的变化相位；

依序计算各窄带光波长下，所述第一探测图像和第二探测图像中各相应像素的初始相位与变化相位的差，将此相位差记为所述第一探测样品与第二探测样品反应前后的作用相位，选取所述作用相位绝对值最大所对应的窄带光波长，此即探测图像中该像素所对应传感面探测点产生SPR现象最佳的窄带光波长，由此获得所述传感面各探测点产生SPR现象最佳的窄带光波长。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，由入射角度一定、波长不同的SPR相位曲线推算出所述第一探测样品或第二探测样品在所述传感面各探测点的折射率变化量Δn′。