[实用新型]基于SPR的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器

摘要

基于SPR的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器，特征包括：激光光源，光隔离器，偏振控制器，微流通道，侧边抛磨单模光纤，载玻片上镀有金膜的芯片，光谱仪，微流泵；所述SPR传感区由载玻片上镀有金膜的芯片、微流通道和侧边抛磨单模光纤组成；微流通道是利用光刻蚀技术在侧边抛磨单模光纤的残余包层形成；载玻片上镀有金膜的芯片是利用离子溅射技术在硅基表面溅射金膜；由于微流通道中强的倏逝场和SPR效应，当微流通道折射率微小变化时，SPR谐振波长产生大的漂移；增大载玻片上镀有金膜的芯片和微流通道界面处的有效折射率差，提高测量范围。本实用新型提出一种实用、低成本的基于SPR的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器。

主权项

基于SPR的高灵敏度宽测量范围的折射率传感器，包括：激光光源、光隔离器、偏振控制器、微流通道、侧边抛磨单模光纤、载玻片上镀有金膜的芯片、光谱仪、微流泵，其特征在于：激光光源的输出端与光隔离器输入端相连，光隔离器的输出端与偏振控制器相连，侧边抛磨单模光纤的一端与偏振控制器的输出端相连，侧边抛磨单模光纤的另一端与光谱仪相连，微流泵的输出端与微流通道的输入端相连，载玻片上镀有金膜的芯片覆盖到微流通道上；利用光刻蚀技术在侧边抛磨单模光纤的残余包层形成微流通道，微流通道与光的传输方向垂直，微流通道槽的深度在1nm到15nm之间，微流通道的宽度小于等于1μm，微流通道的最大进样体积为10μL；载玻片上镀有金膜的芯片是利用离子溅射技术在载玻片表面溅射金膜，金膜的厚度在30nm到50nm之间，表面粗糙度的均方根小于等于3nm；侧边抛磨单模光纤剩余包层的厚度在100nm到200nm之间，保证基模耦合到SPR传感区；SPR传感区由载玻片上镀有金膜的芯片、微流通道和侧边抛磨单模光纤组成，微流通道中折射率的变化，引起SPR谐振波长的漂移，增大载玻片上镀有金膜的芯片（6）和微流通道（5）的界面处的有效折射率差，提高测量范围；光谱仪作为信号测试系统。