[实用新型]一种四芯光纤四路分布式传感器并联的八路SPR传感装置

说明书

本实用新型涉及光纤传感领域，更具体的说是一种四芯光纤四路分布式传感器并联的八路SPR传感装置。能够高效、高灵敏的进行待测液的折射率传感，解决了传统光纤SPR液体折射率传感器传感效率低的问题。本装置由光源、光源尾纤、光纤分束器、光纤焊接机、四芯光纤、渐变多模光纤、接收光纤和光谱仪组成；光源的光通过光源尾纤注入光纤分束器中，光纤分束器的输出端通过光纤焊接机将光注入四芯光纤的四个纤芯中，四芯光纤上制作有五个传感区，三根设置有SPR传感区的渐变多模光纤输入端纤芯与四芯光纤的三个纤芯正对焊接，接收光纤接收SPR传感区Ⅴ的传感光谱，光谱仪接收传感光谱。本实用新型同时高灵敏度的进行八路液体折射率的传感，提高工作效率。

技术领域

本实用新型涉及光纤传感领域，更具体的说是一种四芯光纤四路分布式传感器并联的八路SPR传感装置。

背景技术

光纤作为现代信息传输领域的重要传输媒介，其具有众多优点，如电绝缘性好、化学性质稳定、传输速度快等等，且可在易燃易爆、有毒、高温高压等恶劣的环境下工作，可满足通信、传感、监测和生物医学等众多研究领域的要求，生活中得到了广泛应用。

光纤表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器主要是对外界环境某一物理量的变化进行感知与传输，物理量可以为温度、液体折射率、压力等。液体折射率传感可以应用于生物医学、食品检测、环境分析等领域，液体折射率对于人们的日常生活有着方方面面的影响。本实用新型以终端反射式与在线传输式两种光纤SPR液体折射率传感器作为基础，传统光纤SPR液体折射率传感器可以传感一路待测液体的折射率变化，为了拓展光纤SPR传感器的实用范围，增强实用性，分布式级联光纤SPR传感器应运而生，可以同时传感两路待测液的折射率变化，本实用新型根据四芯光纤设计了一种可以同时对八路待测液的折射率变化进行传感的传感装置，提高了传感效率。

发明内容

本实用新型涉及光纤传感领域，更具体的说是一种四芯光纤四路分布式传感器并联的八路SPR传感装置。能够快速高效、高灵敏的进行待测液的折射率传感，解决了传统光纤SPR液体折射率传感器的传感效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型一种四芯光纤四路分布式传感器并联的八路SPR传感装置由光源、光源尾纤、光纤分束器、光纤焊接机、四芯光纤、渐变多模光纤、接收光纤和光谱仪组成；

光源为光谱宽度450nm—1100nm的超连续谱光源，用于产生激发SPR现象的激发光；光源尾纤用于传输光源光谱；光纤分束器将光源尾纤的光分为四束；光纤焊接机用于将光纤分束器的输出光注入四芯光纤的四个纤芯内；四芯光纤用于激发SPR现象产生SPR传感光谱；每根渐变多模光纤上设置一个SPR传感区，用于激发SPR现象产生SPR传感光谱；接收光纤用于接收SPR传感光谱；光谱仪的光谱宽度450nm—1100nm，用于接收、显示并记录SPR传感光谱；

光源的输出端连接至光源尾纤的输入端，光源尾纤的输出端连接至光纤分束器的输入端，光纤分束器的四个输出端通过光纤焊接机分别将光注入四芯光纤输入端的四个纤芯中，四芯光纤的SPR传感区Ⅱ、SPR传感区Ⅲ和SPR传感区Ⅳ纤芯的输出端分别与一根渐变多模光纤输入端纤芯正对焊接，每根渐变多模光纤输出端分别与一个光谱仪的输入端连接，接收光纤接收四芯光纤输出端的 SPR传感区Ⅴ的输出光，接收光纤输出端与光谱仪的输入端连接。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种四芯光纤四路分布式传感器并联的八路SPR传感装置所述的四芯光纤侧面设置有SPR传感区Ⅰ、SPR传感区Ⅱ、SPR传感区Ⅲ和SPR传感区Ⅳ，四芯光纤输出端设置有SPR传感区Ⅴ；SPR 传感区Ⅰ由纤芯、纳米金属膜和待测液组成，纤芯位于SPR传感区Ⅰ的传感凹槽底部，纳米金属膜位于纤芯与待测液之间，SPR传感区Ⅱ、SPR传感区Ⅲ、SPR 传感区Ⅳ和SPR传感区Ⅴ均与SPR传感区Ⅰ结构相同。