[发明专利]基于表面等离激元效应的45度光纤传感器及制备方法

权利要求书

1.一种基于表面等离激元效应的45度光纤传感器，其特征在于：包括PU基底和光纤，所述PU基底一侧设有纳米孔阵列，所述光纤一端端部设有45度切角，所述PU基底另一侧粘附在光纤壁与光纤端部呈锐角一侧的光纤壁上，光纤设有45度切角一端端部和PU基底设有纳米孔阵列一侧均涂覆有金属层；

所述光纤传感器还包括玻璃载玻片，所述光纤粘附有PU基底一侧的光纤壁为光滑平面，玻璃载玻片一侧粘附在光纤该侧的光纤壁上，PU基底粘附在玻璃载玻片另一侧上；

所述基于表面等离激元效应的45度光纤传感器的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、取一个硅片基板，使用电子束曝光技术在硅片基板上制作纳米孔图案；

步骤2、清洗步骤1中的硅片基板，并用有机硅烷溶液浸泡硅片基板30分钟，然后用乙醇和去离子水冲洗在硅片基板上制备的纳米孔结构；

步骤3、取3ml可UV固化的聚合物PDMS，并均匀地铺展在硅片基板的纳米孔内；

步骤4、将步骤3得到的结构放在60摄氏度鼓风箱中3小时，将PDMS从硅片基板上剥离；

步骤5、将PU均匀涂覆在步骤4中剥离得到的PDMS柱形结构上，并用UV光照射60秒；

步骤6、将PU从PDMS胶上分离，得到具有纳米孔阵列的PU基底，然后在设有纳米孔的一面沉积90纳米厚的金；

步骤7、取一玻璃载玻片和光纤，均分别用丙酮、酒精和去离子水超声清洗10分钟，然后用氮气吹干；再用等离子清洗机对玻璃载玻片处理5分钟；

步骤8、切断光纤制作断面，形成45度的角，并打磨光纤与断面呈锐角的一个边，形成平面；

步骤9、在打磨过的光纤的一边涂光纤粘合剂，将光纤粘合在玻璃载玻片一面；

步骤10、将具有纳米孔阵列的PU基底粘附在玻璃载玻片的另一面，即完成了传感器的制作。

2.根据权利要求1所述基于表面等离激元效应的45度光纤传感器，其特征在于：所述纳米孔阵列为柱形孔阵列，纳米孔为盲孔。

3.根据权利要求2所述基于表面等离激元效应的45度光纤传感器，其特征在于：所述纳米孔的轴向与PU基底的设置方向相垂直。

4.根据权利要求3所述基于表面等离激元效应的45度光纤传感器，其特征在于：所述光纤设有45度切角一端端部涂覆有银；PU基底设有纳米孔阵列一侧涂覆有金。

5.根据权利要求4所述基于表面等离激元效应的45度光纤传感器，其特征在于：所述PU基底设有纳米孔阵列一侧的侧面以及纳米孔底部均涂覆有金。

6.根据权利要求1所述基于表面等离激元效应的45度光纤传感器，其特征在于，步骤1中在硅片基板上制作纳米孔的步骤为：

步骤a、取一硅片基板，用PMMA胶采用旋转涂敷法在硅片基板上进行涂胶；

步骤b、将涂胶后的硅片基板在90摄氏度烘箱内烘5至15分钟；

步骤c、将纳米柱形图形套刻在硅片基板要曝光的位置，然后对硅片基板进行曝光处理；

步骤d、将曝光后的硅片基板放入显影液中40秒，然后用去离子水漂洗干净，并烘干；

步骤e、显影后，将硅片基板放入烘箱150摄氏度烘烤15分钟；

步骤f、将烘烤后的硅片基板放入HNA硅腐蚀剂中进行腐蚀；

步骤g、将腐蚀后的硅片基板放入等离子去胶机中，通氧反应去胶，得到制有纳米孔的硅片基板。