[发明专利]基于D型光纤和纳米环形腔的在线分子检测器及制作方法

摘要

本发明公开了一种基于D型光纤和纳米环形腔的在线分子检测器及制作方法，该检测器的主要结构是非对称纳米环形腔阵列、侧抛的D型光纤和光纤连接头。在侧抛的D型光纤的侧抛表面加工纳米环形腔阵列，环形腔由半导体增益材料和金属材料交替形成，从而提高表面等离激元信号强度并调制圆柱形表面等离激元波长，同时环形腔内结构形状设计为非对称，从而实现偏振敏感性；腔表面由一层5nm介质隔离保护。D型光纤一端入射激发光，激发金属环形腔内的表面等离激元效应，使环内电场强度显著增强，从而激发金属环表面吸附分子的SERS信号，信号耦合回D型光纤内，通过光纤另一端接收。本发明形成的分子检测器可以在线监测，适用于微量监测。

主权项

1.基于D型光纤和纳米环形腔的在线分子检测器，包括光纤及其两端的光线连接头，其特征在于，所述光纤中包括一段侧抛的D型光纤，在侧抛的D型光纤的侧抛表面上覆盖一层微球薄膜，所述微球薄膜由阵列排布的单层聚苯乙烯胶体微球及其间隙内填充的凝胶构成，所述凝胶未覆盖聚苯乙烯胶体微球的顶部，由每个所述聚苯乙烯胶体微球的顶部向内刻蚀形成一个环形凹槽；在每个刻蚀后的聚苯乙烯胶体微球的顶部向外设置依次由金属膜‑半导体膜‑金属膜‑半导体膜‑金属膜‑半导体膜交替构成的纳米环形腔，形成纳米环形腔阵列，其中，所述纳米环形腔在竖直轴圆对称方向为非对称结构，以实现偏振敏感性。