[发明专利]基于纳米线表面等离激元的折射率测量方法及传感器系统

说明书

本发明公开了一种基于纳米线表面等离激元的折射率测量方法及传感器系统，其方法包括：产生光波；置于待测溶液中的纳米线接收光波，并激发表面等离激元，同时产生散射光；接收散射光，得到散射光的不同散射率峰值对应的波长，并根据峰值的位置来确定待测溶液的折射率。本发明的有益效果：本发明基于纳米线表面等离激元的折射率测量方法及传感器系统利用表面等离激元现象，并通过计算得到散射光的不同散射率峰值对应的波长，并根据峰值的位置来确定待测溶液的折射率。突破了衍射极限，让传感器件的微型化成为可能，使传感器的体积达到纳米级别，结构简单，成本低，便于集成与生物探测，同时具有较高的空间分辨率，具有广阔的市场前景。

技术领域

本发明涉及光学传感器技术领域，特别涉及一种基于纳米线表面等离激元的折射率测量方法及传感器系统。

背景技术

传感器是20世纪以来最为核心的研究之一，同时也是很多自动化产业发展的基础，特别是随着计算机技术革命，自动化技术被广泛应用到社会生产实践中，并且代替人们完成很多费时费力的重复性工作，在这些看似简单的机械运行中，传感技术就像是一个检查员，随时都在检查机械运行的情况以便于做出及时的处理。传感器的发展也逐渐被全世界国家的重视，尤其是一些尖端的技术里面的高灵敏度的传感技术更是被一些发达国家列为核心技术之一。传感器就如同人们的神经元里面的感受器与传入神经，可以将外界的刺激传入人的大脑一遍大脑可以做出合适且及时的反应应对外来变化。随着科学技术的不断发展各种传感器都有孕育而生，如光敏传感器、电流(压)传感器、压力传感器、陀螺仪都相应的出现了，随着器件的集成化发展越来越快，人们对于传感器的发展方向逐渐趋向于微小化、智能化、抗干扰等。

光学传感器由于具有响应快、灵敏度高、便于使用等一系列的特点逐渐成为传感器研究的焦点内容，随之而来关于光纤折射率传感器、光栅镀层传感器等很多非常灵敏的传感器的研究，其中包含一些列新的原理、仿生技术等新型传感技术，这些器件大多为阵列排布，相对而言体积较大，且不利于集成化。传感器器件必须结合着处理器来完成对一些外来事情的处理，这些技术也逐渐应用于社会生产之中。作为20世纪最伟大的科学技术，生物技术的发展也让人们备受瞩目。生物物质检测作为生物技术的一个重要步骤，也为人们所关注，但是生物基质材料的检测需要非常微小的探针才能完成，这使得很多传感器都无法做到的一点，也是生物检测的一个难点之处。基于中空银纳米管的纳米技术由于其微小的体积、以及其客观的灵敏度，恰好可以弥补这一方面的不足。使得传感器的嵌入细胞做到微损甚至是无损检测成为可能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种操作简单，测量精度高的基于纳米线表面等离激元的折射率测量方法。该方法包括：

产生光波；

置于待测溶液中的纳米线接收所述光波，并激发表面等离激元，同时产生散射光；

接收所述散射光，得到所述散射光的不同散射率峰值对应的波长，并根据峰值的位置来确定所述待测溶液的折射率。

作为本发明的进一步改进，所述产生光波之后，还包括：

将所述光波转化成线偏振光。

作为本发明的进一步改进，所述将所述光波转化成线偏振光，具体包括：利用线偏振片将所述光波转化成线偏振光。

作为本发明的进一步改进，利用光谱分析仪接收所述散射光。

作为本发明的进一步改进，所述得到所述散射光的不同散射率峰值对应的波长，具体包括：

通过对所述纳米线表面的散射光进行积分得到所述散射光的不同散射率峰值对应的波长。

作为本发明的进一步改进，所述纳米线为中空纳米金属、液体填充的金属纳米线或多层膜结构的纳米线。

本发明目的之二在于提供一种结构简单，集成化程度高，操作方便，测量精度高的基于纳米线表面等离激元的传感器系统，所述系统包括：