[发明专利]一种基于边孔和哑铃光纤的全光纤微流芯片

权利要求书

1.一种基于边孔和哑铃光纤的全光纤微流芯片，包括边孔光纤（1）、哑铃光纤（2）、石英套管（3）、进样密封模块（4）、超连续谱光源（5）、微量注射泵（6）、废液池（7）、光谱仪（8）、电脑（9），其特征在于：所述的边孔光纤（1）包层（1-1）直径125μm，呈圆形；中心轴对称分布有两直径48μm的孔道（1-3）、（1-4）；所述的哑铃光纤（2）包层（2-1）直径125μm，呈哑铃形状；中心轴对称分布有两直径48μm的外侧开放孔道（2-3）、（2-4）；纤芯（2-2）位于光纤中央，为椭圆形，长轴轴距10μm，短轴轴距5μm；两段边孔光纤（1）焊接于哑铃光纤（2）两侧，边孔光纤纤芯（1-2）与哑铃光纤纤芯（2-2）正对，边孔光纤孔道（1-3）与哑铃光纤开放孔道（2-3）正对，边孔光纤孔道（1-4）与哑铃光纤开放孔道（2-4）正对；再经氢氟酸腐蚀、50nm厚SPR（表面等离子体共振）传感金属膜镀制于哑铃光纤开放孔道（2-3）、（2-4）处、石英套管套装、点胶密封后制成全光纤微流芯片，左侧边孔光纤两孔道分别加载进样密封模块后与微量注射泵连接，右侧边孔光纤两孔道分别加载进样密封模块后与废液池连接，超连续谱光源输出单模光纤焊接左侧边孔光纤，右侧边孔光纤焊接单模光纤后接光谱仪，光谱仪采集数据送入计算机处理；构造的全光纤SPR检测微流芯片，上下两孔道可实现时分复用双通道检测，亦可在上下两孔道镀制不同金属膜实现基于波分复用技术的同时双通道检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于边孔和哑铃光纤的全光纤微流芯片，其特征在于：将两段边孔光纤分别在哑铃光纤两侧，将纤芯与孔道对准后进行焊接后，浸入75%氢氟酸将哑铃光纤纤芯两侧薄包层腐蚀掉，纤芯裸露于空气中；用磁控溅射法在裸露纤芯的哑铃芯光纤两侧开放孔道（2-3）、（2-4）中分别镀制50nm金或银薄膜，构成SPR传感膜；宽谱光在纤芯中传输时，倏逝场泄露至金属膜中，倏逝场中某波长光与金属中自由电子运动共振，发生SPR效应。

3.根据权利要求1所述的一种基于边孔和哑铃光纤的全光纤微流芯片，其特征在于：所述的石英套管（3）内径为126μm，外径500μm，材质为纯石英；将其套入制作好的光纤SPR探针，使其处于哑铃光纤（2）处，两端用紫外固化胶与光纤缝隙密封，使哑铃光纤开放通道被石英套管包覆。

4.根据权利要求1所述的一种基于边孔和哑铃光纤的全光纤微流芯片，其特征在于：所述的进样密封模块（4）包括一端密封的毛细钢管（4-1）、毛细钢管两侧直径126μm的开孔（4-2）、（4-3），用157nm深紫外激光器在边孔光纤一个通道正上方开的精密开孔（4-4），将开孔后的边孔光纤插入毛细钢管两侧开孔（4-2）、（4-3）后，用紫外固化胶密封后构成密封模块（4）；毛细钢管插入聚乙烯导管密封后与微量注射泵连接可将注射器中的待测溶液压入边孔光纤孔道中，也可与废液池连接排出边孔光纤孔道中的废液。

5.根据权利要求1所述的一种基于边孔和哑铃光纤的全光纤微流芯片，其特征在于：所述的超连续谱光源（5）为NKT Photonics的Superk Compact型号，波长范围450-2400nm，总功率大于100mW，0-100%可调，单模光纤输出接口，用裸纤适配器夹持单模光纤输出宽谱光。