[发明专利]光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的方法及装置

权利要求书

1.一种光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的方法，其特征在于，包 括如下步骤：

(1)先后用食人鱼洗液和硅烷溶液对光纤端面进行预处理，在光纤端 面形成一层易于同金属纳米颗粒牢固结合的单分子层；

(2)配制含有金属盐和还原剂的还原溶液，使两束激光在还原溶液中 相交并产生干涉；

(3)将光纤端面置于还原溶液中两束激光的相交区域，在光纤端面形 成与干涉光斑对应的周期性金属纳米颗粒分层阵列。

2.如权利要求1所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的方法， 其特征在于，所述金属盐为硝酸银或氯金酸盐，所述还原剂为柠檬酸钠。

3.如权利要求1或2所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的方 法，其特征在于，所述还原溶液中，所述金属盐的浓度为0.5～5mmol/L，所 述还原剂和所述金属盐的摩尔比为1:(1～5)。

4.如权利要求1至3中任一项所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层 阵列的方法，其特征在于，通过调整两束激光的夹角，使二者的干涉周期 产生可控变化，进而调节金属纳米颗粒分布的周期。

5.如权利要求1至3中任一项所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层 阵列的方法，其特征在于，通过调整光纤端面与干涉光束的夹角，改变干 涉条纹在光纤端面的分布周期，进而调节金属纳米颗粒分布的周期。

6.一种光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的装置，其特征在于，包 括激光光源、扩束器、半透半反分光镜、第一反射镜、第二反射镜和反应 容器；所述扩束器设置在所述激光光源的输出光路上，所述半透半反分光 镜设置在所述扩束器的输出光路上，所述第一反射镜设置在所述半透半反 分光镜的透射光的输出光路上，所述第二反射镜设置在所述半透半反分光 镜的反射光的输出光路上，所述第一反射镜的反射光和所述第二反射镜的 反射光在所述反应容器内相交并产生干涉；工作时，所述反应容器中盛有 还原溶液，所述第一反射镜的反射光和所述第二反射镜的反射光的相交区 域落在还原溶液中，将光纤端面置于该相交区域，便能在光纤端面沉积金 属纳米颗粒分层阵列。

7.如权利要求6所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的装置， 其特征在于，所述第一反射镜的倾角固定，所述第二反射镜的倾角可调， 通过调整所述第二反射镜的倾角，调节所述第二反射镜的反射光与所述第 一反射镜的反射光的夹角，使二者的干涉周期产生可控变化，进而调节金 属纳米颗粒分布的周期。

8.如权利要求6所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层阵列的装置， 其特征在于，所述第二反射镜的倾角固定，所述第一反射镜的倾角可调， 通过调整所述第一反射镜的倾角，调节所述第一反射镜的反射光与所述第 二反射镜的反射光的夹角，使二者的干涉周期产生可控变化，进而调节金 属纳米颗粒分布的周期。

9.如权利要求6至8中任一项所述的光纤端面沉积金属纳米颗粒分层 阵列的装置，其特征在于，所述半透半反分光镜的分光比为1:1，用于将所 述扩束器输出的光分成两路相互垂直的光束。