[发明专利]一种光纤SPR传感头

说明书

本发明公开了一种光纤SPR传感头，包括：锥形光纤；金膜，镀于锥形光纤外表面；以及钛酸钡膜，镀于金膜表面。本发明的光纤SPR传感头有两种工作模式，在一种模式下，相比于传统SPR传感器，测量灵敏度很高，此外，在另一种模式下，传感器可以工作于复杂的测量环境，可以有效克服外界误差干扰，提高测量准确度。

技术领域

本发明属于液体折射率检测等技术领域，具体涉及一种光纤SPR传感头。

背景技术

折射率是物质的固有属性，也是分析物质信息的重要依据。折射率检测深入到气体成分分析、食品安全、环境监测、生物分析及医疗检测等多个领域，使得实现高质量的折射率检测具有重大意义。目前，用于溶液折射率测量的方法有：光纤阿贝折射法、杨氏干涉法、掠面入射法、激光照射法等。这些方法都可测得溶液折射率，但也存在一些缺点，比如:阿贝仪只能测量透明液体折射率；杨氏干涉法的精度虽高但稳定性差；掠面入射法的全反射原理局限了它的测量范围；激光照射法测量范围较广但测量时液体的需求量很大。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种光纤SPR传感头。

本发明提供了一种光纤SPR传感头，具有这样的特征，包括：锥形光纤；金膜，镀于锥形光纤外表面；以及钛酸钡膜，镀于金膜表面。

在本发明提供的光纤SPR传感头中，还可以具有这样的特征：其中，锥形光纤的长度为34um，锥形尖端底部的直径为1.5um。

在本发明提供的光纤SPR传感头中，还可以具有这样的特征：其中，金膜的厚度为50nm。

在本发明提供的光纤SPR传感头中，还可以具有这样的特征：其中，钛酸钡膜的厚度为40nm。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的光纤SPR传感头，由于采用聚合物锥形光纤为结构主体，并在结构外层镀上钛酸钡薄膜材料，使得反射光谱出现了三个吸收峰，使用前两个吸收峰用于传感，两峰值相加用于传感可成倍增加传感器灵敏度，两峰值相减用于传感可消除外界强干扰，极大提升测量准确度。

因此，本发明的光纤SPR传感头，有两种工作模式，均具有灵敏度高、准确度高的优点。

附图说明

图1是本发明的实施例中光纤SPR传感头的结构示意图；

图2是本发明的实施例中光纤SPR传感头在一次测量中的波谱图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。

图1是本发明的实施例中光纤SPR传感头的结构示意图。

如图1所示，本实施例的一种光纤SPR传感头100，包括：锥形光纤10、金膜20以及钛酸钡膜30。

锥形光纤10为聚合物锥形光纤，所述锥形光纤为聚合物锥形光纤，其以锥形光纤为结构基础，光自入射端耦合进入光纤，光纤尾部通过特殊的方法制作成锥形尖端。光在光纤尾部传感位置将会携带外部物质的折射率信息，并反射回原入射端。

本实施例中，聚合物锥形光纤的制作原理为：一定强度的且波长在450nm到550nm之间的激光耦合进入单模光纤，涂敷在光纤出射端端面的光敏试剂在激光照射下引发交联聚合反应，进而形成聚合物锥形尖端。其中，光敏试剂配方如下：多官能丙烯酸酯单体季戊四醇三丙烯酸酯PETIA，曙红-Y即Esion-Y，甲基二乙醇胺MDEA，各试剂配比灵活，可改变光敏试剂性质，进而影响聚合物锥形光纤的尺寸参数。

本实施例中，锥形光纤10的最佳长度为34um，锥形尖端底部的直径为1.5um。