[发明专利]一种基于导模共振效应的传感器

说明书

本发明公开了一种基于导模共振效应的传感器，所述传感器包括上下结构对称的第一光栅结构A和第二光栅结构B，所述第一光栅结构A和第二光栅结构B之间设有一具有腔体结构的微流层C，所述微流层C通过微流导管向其内通入不同的测量样品。本发明具有制作工艺简单、操作简便、检测精度和灵敏度高、能够检测出更微小的待测样本的折射率变化等优点。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种基于导模共振效应的传感器。

背景技术

随着科学技术的不断进步，光学检测技术在生物医学工程，信息科学，精密仪器等领域发挥着越来越重要的作用。光学检测方法利用物质的光谱特性或物理光学特性进行测量，具有检测速度快、灵敏度高等优点，且在操作过程中不需要使用试剂，对环境污染小、测试精度高。因此近些年来越来越受到研究者的重视。

折射率、浓度等是表征溶液特性的重要参数，随着科学技术的进步，对折射率和浓度的精度要求也越来越高，因而提高测量精确度一直是重要的研究课题。在先技术中，申请号为201520474786.0，名称为基于导模共振效应的液体浓度光学检测装置的中国实用新型专利，该光学检测装置能实现对溶液浓度的检测，而该装置所用的导模共振传感器件，采用双层膜单响应峰值设计，因此在检测精度以及灵敏度方面尚有诸多不足。

发明内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种制作工艺简单、操作简便、检测精度和灵敏度高、能够检测出更微小的待测样本折射率变化的基于导模共振效应的传感器。

为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：

一种基于导模共振效应的传感器，所述传感器包括上下结构对称的第一光栅结构A和第二光栅结构B，所述第一光栅结构A和第二光栅结构B之间设有一具有腔体结构的微流层C，所述微流层C通过微流导管向其内通入不同的测量样品。

所述第一光栅结构A从上到下依次设有基底层、二氧化铪波导层、五氧化二铌波导层以及光栅层。

所述第二光栅结构B从上到下依次设有光栅层、二氧化铪波导层、五氧化二铌波导层以及基底层。

所述基底层由K9玻璃制成。

所述光栅层由光刻胶制成。

所述微流层的厚度为微米数量级。

入射到所述传感器的光会同时产生两个峰值响应波长λ₁和λ₂，当微流层C中测量样品的介质折射率增大时，两个峰值响应波长λ₁和λ₂会发生移动，两个峰值响应波长λ₁和λ₂之间的峰值之差λ₃会随着待测样品折射率的提高而减小，且两个峰值响应波长λ₁和λ₂的移动量随着待测样品折射率的提高而增大。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：本发明传感器在测量折射率变化微小的待测样品时，能够得到更为精确的数值，操作方便，检测简单；当微流层中通入不同的待测样本时，由于传感器本身能产生两个峰值响应波长，随着待测样品折射率的微小变化，两个峰值响应波长之差也随之变化，本发明的特有结构使得检测精度大幅度提高，且能够检测出更微小的待测样本的折射率变化。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本发明基于导模共振效应的传感器的侧面图；

图2：本发明基于导模共振效应的传感器工作时的结构示意图；

图3：本发明基于导模共振效应的传感器的微流腔内通过待测样品时的光谱响应曲线图。

具体实施方式