[发明专利]一种基于DVD光栅结构的液体折射率测量装置及其方法

权利要求书

1.一种测定液体折射率的方法，其特征在于，应用DVD光盘中的银合金光栅结构反射穿过待测溶液的光线，通过收集反射后的共振吸收峰波长或共振波功率换算溶液的折射率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤包括：

(1)应用基于DVD光盘中的银合金光栅结构的液体折射率测量装置对已知折射率的溶液或试剂的共振吸收峰波长进行测定，拟合出共振吸收峰波长位置与折射率之间的关系曲线；

(2)应用基于DVD光盘中的银合金光栅结构的液体折射率测量装置测量未知浓度的溶液或者不同试剂的反射光谱，利用极值法寻峰找出共振吸收峰波长的位置；

(3)将步骤(2)测定获得的共振吸收峰波长带入步骤(1)获得的线性方程，换算出该待测溶液的折射率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤包括：

(1)应用基于DVD银合金光栅结构的液体折射率测量装置测量已知折射率的不同浓度的溶液或者不同的试剂，拟合出共振波功率值与折射率之间的关系曲线；

(2)应用基于DVD银合金光栅结构的液体折射率测量装置测量未知浓度的溶液或者不同试剂的反射光功率值大小；

(3)通过步骤(1)的关系曲线换算该待测溶液的折射率。

4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，所述银合金光栅结构是通过如下方法制备获得：(1)以市售DVD-R光盘为原材料，将市售DVD-R光盘裁剪成小片结构，再利用机械力将小片结构的上下两层分离获得两个薄片，一片呈现浅紫色，另一片具有金属层；(2)将带有金属层的薄片用异丙醇浸泡12～15分钟，再用去离子水清洗3～5分钟，最后用氮气吹干，制备获得位于金属反射层的银合金光栅结构。

5.一种制备光栅的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)以市售DVD-R光盘为原材料，将市售DVD-R光盘裁剪成小片结构，再利用机械力将小片结构分离成上下两片，一片带有染液层，呈现出浅紫色，另一片具有金属层；(2)将带有金属层的薄片用异丙醇浸泡12～15分钟，再用去离子水清洗3～5分钟，最后用氮气吹干，制备获得位于金属反射层的银合金光栅结构。

6.应用权利要求5所述方法制备获得的光栅。

7.权利要求6所述的光栅在光学设备方面的应用。

8.一种测定溶液折射率的装置，其特征在于，包括卤素灯光源、凸透镜、泰勒-格兰偏振镜、可变孔径光阑、比色皿、DVD银合金光栅结构、便携式光纤光谱仪、USB数据线以及计算机；所述卤素灯光源的光谱波长范围是170nm-1030nm；所述光纤光谱仪能够探测出从紫外到近红外波长的光。

9.一种测定溶液折射率的装置，其特征在于，由He-Ne激光器、比色皿、DVD银合金光栅结构、可变孔径光阑以及激光功率计组成；所述He-Ne激光器出射光波长为632.8nm；所述激光功率计的探头是热电堆探头。

10.权利要求8或9所述的测定溶液折射率的装置在食品、生物或化学分子检测、环境监测、光电子器件、传感器领域的应用。