[发明专利]一种新型光纤传感器

说明书

本发明公开了一种新型光纤传感器，其中，所述新型光纤传感器包括：光纤主体以及覆盖于所述光纤主体表面的传感膜，其中，所述光纤主体包括两个对称分布的双锥结构，所述传感膜用于与重金属离子螯合。由于本发明中的新型光纤传感器包括两个对称分布的双锥结构，可以激发更多的高阶包层膜，增加了环境的响应，因此可以有效提高重金属离子检测的灵敏度。从而解决了现有的光纤传感器灵敏度不高的问题。

技术领域

本发明涉及光纤传感器领域，尤其涉及的是一种新型光纤传感器。

背景技术

在重金属离子检测方面，目前存在原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光谱法、分光光度法、化学发光法和电化学分析法等几种传统方法。

其中，原子吸收光谱法与电感耦合等离子体质谱法其本身检测仪器昂贵，并且样品前处理复杂，操作复杂，检测时间长；原子荧光光谱法由于用于复杂基体的样品测定比较困难，且在分析化学领域内发展较晚，所以没有广泛应用；分光光度法无法区分结构和半径相似的重金属离子，导致检测选择性低；化学发光法和电化学分析法一般选择性较差导致不能检测低浓度样品并且需要预先对样品进行化学处理，这很可能造成二次污染。此外，这些高科技设备都需要专业人员操作，进一步增加了检测的人力成本。

而光谱技术在重金属离子检测中的应用，改善了上述几种检测方法的缺陷，提高了重金属离子检测的便捷性。现有的光纤传感器的原理是光纤传感器表面的传感膜可以与重金属离子螯合，因此传感膜在接触到重金属离子前后的折射率是不同的，进而导致光纤传感器中的透射光谱发生变化，从而实现重金属离子检测。因此现有的光纤传感器虽然可以提高重金属离子检测的便捷性，但是灵敏度不高。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种一种新型光纤传感器，旨在解决现有的光纤传感器灵敏度不高的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种新型光纤传感器，其中，所述新型光纤传感器包括：光纤主体以及覆盖于所述光纤主体表面的传感膜，其中，所述光纤主体包括两个对称分布的双锥结构，所述传感膜用于与重金属离子螯合。

在一种实施方式中，每一所述双锥结构包括第一锥形结构和第二锥形结构，其中，所述第一锥形结构的尾部和所述第二锥形结构的头部相接。

在一种实施方式中，所述第一锥形结构的体积小于所述第二锥形结构的体积。

在一种实施方式中，所述第一锥形结构包括第一圆台结构和第一圆柱结构，其中，所述第一圆台结构的下底面与所述第一圆柱结构连接。

在一种实施方式中，所述第二锥形结构包括第二圆台结构和第二圆柱结构，其中，所述第二圆台结构的上底面与所述第一圆柱结构连接，所述第二圆台结构的下底面与所述第二圆柱结构连接。

在一种实施方式中，所述传感膜包括依次层叠的若干壳聚糖分子膜。

在一种实施方式中，每两个相邻的所述壳聚糖分子膜之间设置有一层聚丙烯酸分子膜。

第二方面，本发明实施例还提供一种如权利要求1所述的新型光纤传感器的制备方法，其中，所述方法包括：

对单模光纤的涂覆层进行剥除，对剥去涂覆层的所述单模光纤进行两组拉锥操作，得到光纤主体，其中，两组所述拉锥操作的操作方向相对，每一组所述拉锥操作用于形成一个双锥结构；

采用与重金属离子具有螯合作用的材料对所述光纤主体进行镀膜，得到新型光纤传感器。

在一种实施方式中，每一组所述拉锥操作包括：

对剥去涂覆层的所述单模光纤进行第一次拉锥操作，得到单锥结构；