[实用新型]折射率传感器及折射率检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，尤其涉及一种折射率传感器及折射率检测装置。

背景技术

现有的用于测液体折射率的传感器一般都是基于普通光纤制成的折射率传感器，这种基于普通光纤制成的折射率传感器灵敏度普遍比较低。

而基于光子晶体光纤(PCF，Photonic Crystal Fibers)的表面等离子共振(SPR，Surface Plasmon Resonance)传感器也是一种折射率传感器，主要就是用于测液体折射率的，这种基于光子晶体光纤的SPR传感器测液体折射率灵敏度高，但是现在关于这种基于光子晶体光纤的SPR传感器大多都停留在理论研究上，少有人提出真正的可实现的结构，这在很大程度上限制了PCF-SPR传感器的发展；因此，迫切需要提出一种可实现的PCF-SPR传感器。

实用新型内容

本实用新型提供一种折射率传感器及折射率检测装置，旨在提供一种结构简单、使用方便并且灵敏度高的基于光子晶体光纤的表面等离子共振传感器。

本实用新型提供了一种折射率传感器，所述折射率传感器包括：一段光子晶体光纤和嵌在所述光子晶体光纤的包层空气孔中的探针；

所述光子晶体光纤的纤芯为实芯，嵌有探针的包层空气孔与所述纤芯相邻，所述探针为贵金属探针，所述探针包括探身和探头，所述探身为圆柱形结构，探头为圆锥形结构，所述探身的其中一段嵌入所述包层空气孔，所述探身的另一段和所述探头裸露在外面。

进一步地，所述探针的个数为一根，一根所述探针嵌在所述光子晶体光纤的一个包层空气孔中。

进一步地，所述贵金属探针为金探针或银探针。

进一步地，嵌入所述包层空气孔中的一段探身的长度为0.5cm-2cm，裸露在外面的一段探身的长度为1μm-3μm，所述探头的长度为0.5μm-2μm。

进一步地，所述光子晶体光纤的端面分布的包层空气孔的整体形状为六边形。

本实用新型还提供了一种折射率检测装置，其特征在于，包括上述折射率传感器。

进一步地，所述折射率检测装置还包括光源、光纤光谱仪和耦合器，所述耦合器的第一端和所述光源连接，第二端和所述光纤光谱仪连接，第三端和所述折射率传感器连接。

进一步地，所述耦合器和所述折射率传感器之间通过多模光纤连接；所述光源为连续宽带光源，所述连续宽带光源和所述耦合器之间沿光路方向还包括起偏器和偏振控制器，所述连续宽带光源、起偏器、偏振控制器和耦合器依次连接，且通过单模光纤连接，所述光纤光谱仪和所述耦合器之间通过单模光纤连接。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型提供的一种折射率传感器及折射率检测装置，其中，折射率传感器为一种探针结构的传感器件，包括一段光子晶体光纤和嵌在光子晶体光纤的与纤芯相邻的包层空气孔中的贵金属探针，其具有体积小，结构简单，集成度高的特点；并且，采用本实用新型提供的折射率检测装置对待测液体进行折射率检测时，只需将折射率传感器裸露在外面的探针部分置于待测液体环境中，通过检测探针与纤芯中的光信号产生的表面等离子共振的共振峰波长的变化即可实现对待测液体折射率的检测，使用起来比较方便，并且具有较高的灵敏度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种折射率传感器的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种填充有贵金属的光子晶体光纤端面分布的包层空气孔为六边形的横截面的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种折射率检测装置的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种折射率传感器，如图1所示，所述折射率传感器包括：一段光子晶体光纤10和嵌在所述光子晶体光纤的包层空气孔中的探针11；所述光子晶体光纤10包括纤芯101和多个包层空气孔102，所述纤芯101为实芯，嵌有探针11的所述包层空气孔与所述纤芯101相邻，所述探针11为贵金属探针，所述探针11包括探身和探头，所述探身为圆柱形结构，探头为圆锥形结构，所述探身的其中一段嵌入所述包层空气孔，所述探身的另一段和所述探头裸露在外面。

具体地，本实用新型实施例提供的所述贵金属探针为金探针；事实上，所述贵金属探针也可以为银探针。