[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

说明书

一种基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统和方法，利用吸液装置将待测荧光样品溶液灌注到双芯光子晶体光纤的空气孔中，将所述双芯光子晶体光纤的一端连接到光谱仪模块，将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光谱仪模块中进行后续分析，能够有效地过滤背景激光，并具有微流控和增强荧光激发的功能，有利于在仅仅消耗少量样品的条件下就能够获得较好的检测效果。

技术领域

本发明涉及荧光探测术，特别是一种基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统和方法，利用吸液装置将待测荧光样品溶液灌注到双芯光子晶体光纤的空气孔中，将所述双芯光子晶体光纤的一端连接到光谱仪模块，将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光谱仪模块中进行后续分析，能够有效地过滤背景激光，并具有微流控和增强荧光激发的功能，有利于在仅仅消耗少量样品的条件下就能够获得较好的检测效果。

背景技术

荧光检测技术是一种极具价值的定性与定量分析工具，具备高灵敏度与低干扰等优点，并因此在临床医学、生物化学、食品安全与环保等领域具有越来越广泛的应用前景，具体包括核酸检测中的实时荧光定量PCR、帕金森病症监测中的生物分子探针以及海洋污染监测中的深水检测等等。

在现有的技术方案中，荧光检测系统主要依赖于空间光学器件，如分光镜、滤波片、透镜等等，以及电子器件，如光电倍增管等等，来实现荧光的分析与处理。然而，这样的荧光检测系统具有一定的局限性：(1)难以实现小型化与集成化；(2)由于对空间光学器件的应用，对系统的稳定性提出了一定的要求；(3)由于引入了不同的器件用于荧光处理，降低了系统的可靠性；(4)需要较为大量的样品才能够获得较好的检测效果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于双芯光子晶体光纤的荧光探测系统和方法，利用吸液装置将待测荧光样品溶液灌注到双芯光子晶体光纤的空气孔中，将所述双芯光子晶体光纤的一端连接到光谱仪模块，将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光谱仪模块中进行后续分析，能够有效地过滤背景激光，并具有微流控和增强荧光激发的功能，有利于在仅仅消耗少量样品的条件下就能够获得较好的检测效果。

本发明的技术解决方案如下：

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。

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。