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专利号: 2016101366796
申请人: 哈尔滨工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纤维集成多螺旋芯光纤SPR传感阵列芯片,由光纤包层(1)、双芯或多芯光纤拉锥耦合区(2)、D型抛磨面(3)、一定厚度的金纳米膜(4)、中心纤芯(5)、偏心纤芯(6)组成,其特征在于:所述的纤维集成多螺旋芯SPR传感阵列芯片,是采用双芯或多芯光纤,借助于热融旋转技术制备成多螺旋芯光纤后,再通过采用光纤侧面研磨抛光的方法使多个光纤芯裸露;最后,采用溅射法在光纤芯裸露处溅射上金纳米膜的方法制作而成的;采用双芯或多芯光纤,借助于热融旋转技术制备出渐变螺距的螺旋芯光纤结构,从而可以形成一系列螺距倾角渐变的螺旋芯光纤,等效于多个不同螺距的光纤的级联。

2.根据权利要求1所述的一种纤维集成多螺旋芯光纤SPR传感阵列芯片,其特征在于:

对这种螺距渐变的多螺旋芯光纤,进行侧面研磨抛光,然后采用溅射法在该抛磨平面上制备金纳米膜,从而可以获得多个SPR传感单元,由于这些传感单元具有不同的SPR共振激发角,因而构成了一个集成的阵列SPR传感器芯片。

3.根据权利要求1所述的一种纤维集成多螺旋芯光纤SPR传感阵列芯片,其特征在于:

在偏双芯或多芯螺旋光纤的一端采用熔融拉锥耦合技术,焊接一段标准单模光纤,并在焊点处实施熔融拉锥,从而实现了光波从中心纤芯耦合注入到每个螺旋光纤芯的目的。

4.根据权利要求1所述的一种纤维集成多螺旋芯光纤SPR传感阵列芯片,其特征在于:

螺距不等的多螺旋芯光纤中,每一条单个螺旋纤芯构成了沿着这个纤芯的纵向空分复用SPR传感阵列,这种空分复用的实质是由于SPR谐振角度的不同而实现的波分复用,因而可以通过波长扫描的办法实现传感器阵列的解调;而多条并行的多个螺旋纤芯则构成了横向并行的空间分离和螺距渐进的空分复用SPR传感阵列。

5.根据权利要求1所述的一种纤维集成多螺旋芯光纤SPR传感阵列芯片,其特征在于:

在出射端镀制反射膜,从而可进一步构成多路集成的并行Michelson干涉仪阵列,反射回来的光会进行波长匹配干涉,即形成了相位敏感型阵列SPR传感芯片。

6.根据权利要求1所述的一种纤维集成多螺旋芯光纤SPR传感阵列芯片,其特征在于:

在出射端进行二次拉锥耦合,从而可进一步构成多路集成的并行Mach-Zehnder干涉仪阵列,透射光会进行波长匹配干涉,即形成了相位敏感型阵列SPR传感芯片。