[实用新型]一种新型微形变光纤SPR传感装置

说明书

本实用新型提供了一种新型微形变光纤SPR传感装置，能够高灵敏度的传感装置产生的微形变，解决了传统微形变传感器的灵敏度低、传输距离近的问题。该装置由光源、单模尾纤、毛细管、渐变多模光纤和光谱仪组成；光源的光出射端与单模尾纤的接收端连接，单模尾纤的光出射端与渐变多模光纤的光接收端通过毛细管固定，毛细管的两端设置有封闭胶，渐变多模光纤的光出射端和光谱仪的光接收端连接。本实用新型采用光纤SPR传感技术能够高灵敏度的对装置产生的微形变进行传感，以光纤作为信号传输介质，具有传输距离远，能够在恶劣环境下工作的特点。

技术领域

本实用新型涉及光纤SPR传感技术领域，更具体的说是一种新型微形变光纤SPR传感装置。

背景技术

光纤作为现代社会中一种重要的信息传输媒介，在人们的生活中起着举足轻重的作用。由于其电绝缘性好、高温高压、耐氧化、可在易燃易爆、学性质稳定、有毒等环境条件下能够工作的优点，已经成为通信、监测和医学等方面不可或缺的部分。

光纤表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器主要是对外界环境某一物理量的变化进行感知与传输，物理量可以为温度、液体折射率、压力等，该技术在生物、医学、传感等领域的得到了广泛应用。20世纪初的1902 年，由Wood R.W教授偶然间发现了表面等离子体波，为光纤表面等离子体共振传感器的研究拉开了帷幕，目前国内的光纤SPR传感技术还处于实验室阶段。 SPR现象的影响因素包括SPR入射角度，金膜厚度等，本发明以在线传输式SPR 传感器作为基础。

微形变传感器主要用于传感桥梁、建筑物或铁轨等重要的建筑物是否产生形变，因为一些物体的形变实时威胁着人们的安全，特别是建筑物或铁轨，铁轨产生形变容易造成列车的出轨行为造成重大的交通事故，威胁着人们出行的交通安全，建筑物的形变容易造成建筑物坍塌对居民或楼下的过路人都有危险，时长有新闻讲述楼房的阳台坍塌等时间，微形变传感器的研究势在必行，通过产生的形变可以提醒人们尽快进行补救措施，传统的微形变传感器的制作需要精密和昂贵的专业设备，制作成本高，制作程序复杂；本实用新型提供了一种新型微形变光纤SPR传感装置，该微型传感器传感灵敏度高，能够高灵敏的实现对装置外侧产生的微形变进行检测。

发明内容

本实用新型提供了一种新型微形变光纤SPR传感装置，能够高灵敏度的传感装置产生的微形变，解决了传统微形变传感器的灵敏度低、传输距离近的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种新型微形变光纤SPR传感装置，该装置由光源、单模尾纤、毛细管、渐变多模光纤和光谱仪组成；

光源为光谱宽度450nm—1100nm的超连续谱光源，用于产生激发SPR现象的激发光；单模尾纤用于传输光源的光；毛细管用于固定单模尾纤和渐变多模光纤形成空气腔；渐变多模光纤用于接收单模尾纤的出射光，渐变多模光纤识别空气腔产生的微形变并激发SPR现象，渐变多模光纤上设置有一个除去涂覆层和包层至与纤芯交界面的传感凹槽，传感凹槽表面设置有纳米薄膜和环境液体，纳米薄膜覆在传感凹槽的底面，环境液体填满传感凹槽，光谱仪光谱宽度 450nm—1100nm，用于接收传感光谱；

光源的光出射端与单模尾纤的接收端连接，单模尾纤的光出射端与渐变多模光纤的光接收端通过毛细管固定，毛细管的两端设置有封闭胶，渐变多模光纤的光出射端和光谱仪的光接收端连接。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型微形变光纤SPR传感装置，所述的纳米薄膜为金膜或银膜或其它可激发SPR现象的纳米薄膜。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型微形变光纤SPR传感装置，所述的纳米薄膜为金膜，金膜厚度为50nm。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型微形变光纤SPR传感装置，所述的环境液体由甘油与蒸馏水组成，折射率范围为1.33-1.385。