[实用新型]一种超平面型光纤生物吸附传感器

说明书

本实用新型公开了一种超平面型光纤生物吸附传感器，包括呈平面型的PMMA基底传感单元，所述PMMA基底传感单元的传感区表面镀覆一层金属膜，非传感区表面涂覆一层低折射率光固化胶，该PMMA基底传感单元的两端分别利用光纤耦合器连接多模光纤。本实用新型提供的传感器相比于传统的在光纤纤芯上直接镀覆金属膜激发表面等离激元共振现象的传感器，具有面积大，平面度好，易于操作等优点。

技术领域

本实用新型涉及生物量检测技术领域，特别涉及一种超平面型光纤生物吸附传感器。

背景技术

基于表面等离激元共振效应的波长调制型光纤传感器的基本原理是通过在光纤中传播的光来激发镀覆在光纤敏感区域的金属膜中的表面等离激元发生共振现象，当外界的环境发生变化时会引起这种共振的共振波长发生变化，如此便可以通过光谱仪观察共振波长的移动来检测外界的变化，这些变化可以是温度、盐度等物理量的变化，也可以是生物吸附或生物分子浓度等生物量的变化。这种类型的光纤传感器因其具有体积微小、检测周期短、检测成本低、抗电磁干扰、检测过程中无有毒有害物质产生等优点在生物传感领域越来越引起人们的关注，并且相比棱镜式的表面等离激元共振仪器单次检测所需样本量更少。

基于传统柱形传感区域的光纤生物传感器，主要存在以下几个问题：1.单次检测所需样本量如果太少会由于被测液体的表面张力而凝聚成团，即便预先对传感器敏感区域实施降低表面张力的处理，由于柱面的特殊形状，被测液体总会在重力的影响下无法均匀分布；2.如果在检测过程中为消除由于柱面传感区形状带来的分布不均的影响而采用直接浸没在待测液体中的方法来检测会造成对待测样本的很大浪费；3.当需要检测条件中外加统一的场条件时，如同一方向的电场或磁场，或同一方向的光照时，传感区域为柱面类型的传感器均较难实现。

实用新型内容

根据上述提出的目前用于检测生物量的光纤表面等离激元共振传感器存在的被测物分布不均和无法施加统一场等问题，本实用新型提供了一种超平面型光纤生物吸附传感器。主要利用以PMMA为基底的超平面型传感单元与塑料包层石英纤芯的多模光纤为传感器件，该传感器可以使被测液体受到的重力方向相同进而使被测液体分布均匀，并且在需要外加相同大小以及方向的光场、电场或磁场时可以方便的施加。本实用新型提高了对生物量检测的准确性并且降低了因为外界条件不同而引入的误差。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超平面型光纤生物吸附传感器，包括呈平面型的PMMA基底传感单元，所述PMMA基底传感单元的传感区表面镀覆一层金属膜，非传感区表面涂覆一层低折射率光固化胶，该PMMA基底传感单元的两端分别利用光纤耦合器连接多模光纤。

进一步地，所述PMMA基底传感单元的传感区位于PMMA基底传感单元一面的中央区域，除传感区外，所述PMMA基底传感单元外表面的其余区域为非传感区。

进一步地，所述PMMA基底传感单元其PMMA基底为方形或矩形。

进一步地，所述PMMA基底传感单元的传感区为方形或矩形或圆形。

进一步地，所述PMMA基底传感单元其PMMA基底长度为40～70mm，宽度为10～30mm，厚度为0.2～1.7mm。

进一步地，所述PMMA基底传感单元其传感区呈方形，长度为10～30mm，宽度为10～30mm。

进一步地，所述PMMA基底传感单元的传感区表面镀覆的金属膜为30～80nm厚的金膜。

优选，所述PMMA基底传感单元的传感区表面镀覆的金膜厚度为50nm。

进一步地，所述PMMA基底传感单元非传感区表面涂覆的低折射率光固化胶厚度为0.05～0.3mm。

优选，所述PMMA基底传感单元非传感区表面涂覆的低折射率光固化胶厚度为0.1mm。

进一步地，所述低折射率光固化胶折射率为1.47～1.49。