[发明专利]一种基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统和方法

权利要求书

1.一种基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统，其特征在于，包括双芯光子晶体光纤，所述双芯光子晶体光纤的一端连接到光谱仪模块，所述双芯光子晶体光纤的另一端通过单模光纤连接到激光器，所述双芯光子晶体光纤中的第一纤芯输出激发激光，所述双芯光子晶体光纤中的第二纤芯输出荧光信号，所述荧光信号被耦合至所述光谱仪模块中，所述双芯光子晶体光纤中的空气孔通过吸液装置灌注有待测荧光样品溶液；

所述光谱仪模块包括依次连接的准直透镜、光谱仪和计算机，所述准直透镜对准所述双芯光子晶体光纤的荧光信号输出端，所述光谱仪将所述荧光信号形成的荧光光谱数据传输给所述计算机，所述计算机计算出荧光光谱信息和荧光强度信息；

所述单模光纤被安装在第一光纤位移架上，所述双芯光子晶体光纤被安装在第二光纤位移架上，所述第一光纤位移架用于所述单模光纤与所述双芯光子晶体光纤的对接，所述第二光纤位移架用于双芯光子晶体光纤与所述准直透镜的对接；

所述吸液装置包括注射器和从所述注射器的注射头接口接续的负压腔，所述负压腔的上口连接所述注射头接口，所述负压腔的下口设置有硅胶堵头，所述双芯光子晶体光纤的一端穿插所述硅胶堵头伸入到所述负压腔内，所述双芯光子晶体光纤的另一端为插入所述待测荧光样品溶液的吸液口；

所述双芯光子晶体光纤的光纤中心左右分布着所述第一纤芯和所述第二纤芯，所述第一纤芯和所述第二纤芯的周围分布着呈蜂窝状的空气孔阵列。

2.根据权利要求1所述的基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统，其特征在于，所述单模光纤的激光输出端具有烧球结构以将激发激光聚焦于所述双芯光子晶体光纤中的第一纤芯输入端。

3.根据权利要求1所述的基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统，其特征在于，所述负压腔的腔体采用PVC管。

4.根据权利要求1所述的基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统，其特征在于，所述注射器的筒口凸沿设置有注射器夹具，所述注射器夹具包括通过机械紧固件将所述筒口凸夹紧的下层第一亚克力板和下层第二亚克力板，所述机械紧固件中的螺栓具有向上延伸部，所述向上延伸部连接有可转动开合的上层亚克力板，所述上层亚克力板用来在注射器活塞被抽起后保持活塞位置以维持负压腔中的低气压环境从而维持所述双芯光子晶体光纤吸液所需的压差。

5.一种基于双芯光子晶体光纤的荧光探测方法，其特征在于，采用如上述权利要求1-4之一所述的基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统以同时实现滤光和增强。

6.根据权利要求5所述的基于双芯光子晶体光纤的荧光探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，根据待测荧光样品溶液的激发波长切下预设长度的双芯光子晶体光纤备用；

步骤2，利用吸液装置将待测荧光样品溶液灌注进入裁切好的双芯光子晶体光纤的空气孔中；

步骤3，将灌注好的双芯光子晶体光纤放入荧光探测系统，组装调制荧光探测系统；

步骤4，打开激光光源，从双芯光子晶体光纤末端的一个纤芯中得到纯净的荧光，耦合至光谱仪模块中进行后续分析。

7.根据权利要求6所述的基于双芯光子晶体光纤的荧光探测方法，其特征在于，所述步骤1中的预设长度通过以下方式确定：根据所述双芯光子晶体光纤的耦合长度与波长的关系表达式：

L_C＝3.27×10^-13λ^-1.82

得到激发波长下双芯光子晶体光纤的耦合距离，选取耦合长度的奇数倍作为所述双芯光子晶体光纤的预设长度。