[发明专利]基于自混合干涉的表面等离子体共振传感装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于自混合干涉的表面等离子体共振传感装置及方法，线偏振激光束入射到激励棱镜内部，并在该棱镜内部经设置有金属膜的棱镜面反射后进入匹配棱镜，从匹配棱镜射出，成为物光束，被测样品通过样品池与金属膜接触，物光束经反射镜反射后，成为反馈光，并经原路返回激光腔，反馈光与腔内的激光产生自混合干涉效应，纳米平移台驱动反射镜做平移运动以改变反馈光的光程，实现对自混合干涉信号的调制，通过光电探测器将调制的自混合干涉信号采集到计算机，由计算机软件系统进行处理得到干涉信号的位相和强度信息。本发明以自混合干涉的方式获取表征SPR生物芯片的位相和强度信息，简化光路结构、提高信息获取速度、降低数据处理量。

主权项

1.一种基于自混合干涉的表面等离子体共振传感装置，其特征在于，所述的传感装置包括激光器(1)、偏振器(2)、旋转平台(3)、激励棱镜(4)、传感芯片(5)、匹配棱镜(6)、反射镜(7)、纳米平移台(8)、纳米平移台控制器(9)、旋转台控制器(10)、第一光电探测器(11)、信号采集器(12)、计算机(13)、样品池(14)、半反镜(15)、第二光电探测器(16)；激光器(1)的谐振腔前端发射激光束，经偏振器(2)产生线偏振激光束，该偏振激光束进入到激励棱镜(4)，并在该棱镜内部经贴合有传感芯片(5)的棱镜面反射至匹配棱镜(6)，从匹配棱镜(6)出射后，形成物光束，透过半反镜(15)，垂直入射到反射镜(7)，再被反射镜(7)反射，形成反馈光束；反馈光束按原路返回进入激光器(1)的谐振腔，反馈光束与谐振腔内光束形成自混合干涉；第一光电探测器(11)设置在激光器(1)的谐振腔后端，用于探测激光器的激光后端输出光强，获取自混合干涉信号；第二光电探测器(16)设置在半反镜(15)的反射光路上，用于探测半反镜(15)的反射光强，获取SPR强度信号；反射镜(7)固定在纳米平移台(8)上，通过纳米平移台控制器(9)控制纳米平移台(8)驱动反射镜(7)平移，用于改变反馈光的光程，实现对自混合干涉信号的调制；信号采集器(12)分别与第一光电探测器(11)以及第二光电探测器(16)相连，采集信号后传输至相连的计算机(13)进行处理；激励棱镜(4)和匹配棱镜(6)通过折射率匹配液粘附成一整体，并固定在旋转平台(3)上；旋转台控制器(10)与旋转平台(3)相连并驱动旋转平台(3)转动，用于调整激光束进入激励棱镜的入射角；传感芯片(5)通过折射率匹配液粘附在激励棱镜(4)底面，被测样品通过样品池(14)置于传感芯片(5)的金属膜表面；计算机(13)控制旋转台控制器(10)、纳米平移台控制器(9)、信号采集器(12)和样品池(14)的联动，采集到的干涉信号经计算机进行处理得到干涉信号的强度和位相信息，通过强度和位相信息获得被测样品的检测参数。