[发明专利]一种温度补偿的大测量范围的SPR传感器及制作使用方法

权利要求书

1.一种温度补偿的大测量范围的SPR传感器，其特征在于，包括偏三芯光纤(1)、同轴双波导光纤(2)、三通(3)、空芯光纤(4)、石英毛细管(5)、塑料包层多模光纤(6)、宽谱光源(7)、三维位移台(8)、微流注射泵(9)、废液池(10)、光谱仪(11)和电脑(12)，所述偏三芯光纤(1)的一端与同轴双波导光纤(2)的一端正对焊接，所述同轴双波导光纤(2)的另一端与空芯光纤(4)的一端正位焊接，所述空芯光纤(4)的另一端与塑料包层多模光纤(6)正位焊接，所述空心光纤(4)的两端和中部均设有侧抛开口，所述两端的侧抛开口处均设有三通，所述空心光纤(4)穿过三通(3)，并用紫外固化胶固定在空芯光纤(4)上，所述空芯光纤(4)光源进入端的三通(3)与微流注射泵(9)相连，所述空芯光纤(4)光源出去端的三通(3)与废液池(10)相连，从而形成微流通道，所述偏三芯光纤(1)的另一端放在三维位移台(8)的V槽中，所述三维位移台(8)的V槽另一端设有单模光纤，所述单模光纤的另一端与宽谱光源(7)相连，使单模光纤能够给偏三芯光纤(1)的每个纤芯分别注入光源，所述塑料包层多模光纤(6)的另一端与光谱仪(11)相连，所述光谱仪与电脑(12)电性连接，所述同轴双波导光纤(2)上设有第一金属薄膜(2-5)，所述石英毛细管(5)与设置在光源进入端的三通之间设有第二金属薄膜(4-3)，所述空心光纤(4)的中部侧抛开口处设有第三金属薄膜(5-1)，所述塑料包层多模光纤(6)上设有第四金属薄膜(6-2)，所述石英毛细管(5)包覆在第三金属膜(5-1)的外侧，且用紫外固化胶将石英毛细管(5)固定在空芯光纤(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种温度补偿的大测量范围的SPR传感器，其特征在于，所述偏三芯光纤(1)由圆形包层(1-1)、第1纤芯(1-2)、第2纤芯(1-3)和第3纤芯(1-4)组成，所述第1纤芯(1-2)、第2纤芯(1-3)和第3纤芯(1-4)分布在圆形包层(1-1)的同一半径上，且三者在竖直方向上的投影重合，每根纤芯直径9μm，包层直径125μm，所述第1纤芯(1-2)的与圆形包层(1-1)为同心圆，第2纤芯(1-3)与第1纤芯(1-2)的中心距为33.5μm，第3纤芯(1-4)与第2纤芯(1-3)的中心距离为25μm。

3.根据权利要求1所述的一种温度补偿的大测量范围的SPR传感器，其特征在于，所述同轴双波导光纤(2)由第1包层(2-1)、第2包层(2-2)、波导纤芯和环形纤芯(2-4)组成，第1包层(2-1)直径125μm，第2包层(2-2)直径58μm，所述波导纤芯的横截面为圆形，且位于同轴双波导光纤中央，直径9μm，所述环形纤芯(2-4)围绕波导纤芯外侧圆周均匀分布，内径为58μm，外径为76μm。

4.根据权利要求1所述的一种温度补偿的大测量范围的SPR传感器，其特征在于，所述的第一金属薄膜(2-5)、第二金属薄膜(4-3)、第三金属薄膜(5-1)和第四金属薄膜(6-2)厚度为30nm-60nm，且第一金属薄膜(2-5)、第二金属薄膜(4-3)、第三金属薄膜(5-1)和第四金属薄膜(6-2)的材质为易发生表面等离子体共振的金属。

5.根据权利要求4所述的一种温度补偿的大测量范围的SPR传感器，其特征在于，所述第一金属薄膜(2-5)、第二金属薄膜(4-3)、第三金属薄膜(5-1)和第四金属薄膜(6-2)的材质为金、银、铜中的任意一种。