基于光纤熔锥型耦合器的表面增强拉曼散射传感检测装置

摘要

本发明述及一种基于熔锥型光纤耦合器的表面增强拉曼散射传感检测装置。它包括两个单色光源，一个2×2熔锥型光纤耦合器和两个高灵敏拉曼光谱仪。所述两个单色光源，先后经过两个偏振片、两个聚焦透镜、两个光纤耦合平台和所述2×2熔融型光纤耦合器连接至所述两个高灵敏拉曼光谱仪，所述2×2熔锥型光纤耦合器置于待测溶液或者气体中；在所述的2×2熔锥型光纤耦合器的熔融拉锥区部分，渐逝波激发光纤表面金属纳米粒子层所吸附的待测溶液或者气体分子，使其产生拉曼光谱，并经光纤熔融拉锥区耦合回光纤中，传送至所述的高灵敏拉曼光谱仪，从而探测所述待测溶液或气体分子的拉曼光谱。本发明结构简单，抗干扰能力强，灵敏度高，适用于在线分析、实时检测、活体样本分析等多种场合。

主权项

一种基于光纤熔锥型耦合器的表面增强拉曼散射传感检测装置，包括两个单色光源(1，2)，一个2×2熔锥型光纤耦合器(9)和两个高灵敏拉曼光谱仪(11，12)，其特征在于第一单色光源(1)发出的光，经过第一偏振片(3)、第一聚焦透镜(5)、第一光纤耦合平台(7)和所述2×2熔锥型光纤耦合器(9)连接至第一高灵敏拉曼光谱仪(11)；第二单色光源(2)发出的光，经过第二偏振片(4)、第二聚焦透镜(6)、第二光纤耦合平台(8)和所述2×2熔锥型光纤耦合器(9)连接至第二高灵敏拉曼光谱仪(12)；所述2×2熔锥型光纤耦合器(9)置于待测溶液或者气体(10)中；在所述的2×2熔锥型光纤耦合器(9)的熔融拉锥区部分，渐逝波激发光纤表面金属纳米粒子层所吸附的待测溶液或者气体分子，使其产生增强的拉曼光谱，并经光纤熔融拉锥区耦合回光纤中，传送至所述的高灵敏拉曼光谱仪(11，12)，从而探测所述待测溶液或者气体分子(10)的拉曼光谱；所述2×2熔锥型光纤耦合器(9)结构是：由两根单模或多模光纤(90、95)熔融拉锥成对称锥形耦合区段，其对称锥形耦合区段的总长度为14mm～40mm，熔融拉锥后的2×2光纤耦合器(9)，其四端各有其纤芯(92、94，97，99)和包层(91、93，96，98)，其中两个端口作为激发光的输入端口(92，97)，另两个端口作为增强的拉曼散射光谱输出端口(94，99)；在对称锥形耦合区段外层涂敷有经化学合成、清洗及筛选的金属纳米粒子层(910)；当所述2×2熔锥型光纤耦合器(9)置入待测溶液或者气体中时，其对称锥区域表面的金属纳米粒子层上就会吸附有部分待测液体或者气体的分子(911)，当渐逝波透射到光纤表面时，就能激发这部分液体或者气体待测分子，产生增强的拉曼散射。