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原文传递基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器

专利名称：	基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器
摘要：	本实用新型公开了一种基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器，包括宽带光源、起偏器、棱镜、匹配油、玻璃基底、金属薄膜、待测物和光谱仪。宽带光源发出一定波长范围的入射光，经起偏器后成为特定方向的线偏振光，并垂直于棱镜表面入射，经棱镜耦合辐照非对称金属包覆介质波导，反射光从棱镜中射出后，辐照到光谱仪上。通过反射光谱的测量，确定非对称金属包覆介质波导中相应导模共振的激发波长，进而确定待测物的折射率。本实用新型将待测物作为非对称金属包覆介质波导的导波层，充分利用了导模共振波长变化与待测物折射率之间的关系,实现了高灵敏度的折射率传感，具有结构简单和高灵敏度测量的优势，可广泛应用于折射率传感领域。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	甘肃;62
申请人：	兰州理工大学
发明人：	朱剑凯;吴枭雄;吴渊;胡德强;苏学晶;杨旭东;王向贤;杨华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201920058237.3
公开号：	CN209446465U
代理机构：	北京科迪生专利代理有限责任公司
代理人：	杨学明;顾炜
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	730050 甘肃省兰州市七里河区兰工坪路287号
主权项：	1.基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器，其特征在于，该传感器包括宽带光源(1)、起偏器(2)、棱镜(3)、匹配油(4)、玻璃基底(5)、金属薄膜(6)、待测物(7)和光谱仪(8)，其中，所述的宽带光源(1)发出一定波长范围的入射光，经起偏器(2)改变偏振方向后，成为TM或TE偏振的线偏振光，并垂直于棱镜(3)表面入射，经棱镜(3)耦合辐照到金属薄膜(6)、待测物(7)和空气构成的非对称金属包覆介质波导上，反射光从棱镜(3)射出后，辐照到光谱仪(8)上，通过反射光谱的测量实现波长扫描的折射率传感。 2.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器，其特征在于，非对称金属包覆介质波导中存在导波模式，在入射角度一定的条件下，宽带光源(1)发出的入射光辐照非对称金属包覆介质波导时，入射光中对应激发相关导模共振的光能量将耦合到待测物(7)中的导模的能量，而其它波长的光将被全反射，因此，光谱仪(8)将探测到反射光谱出现相应导模对应的波谷，通过对反射光谱的分析，可以确定相应导模共振对应的激发光波长，进而通过非对称金属包覆介质波导的相关理论，计算并确定待测物(7)的折射率，通过这种固定入射角度进行共振波长测量的方法，可实现高灵敏度的折射率传感。 3.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器，其特征在于，所述的非对称金属包覆介质波导，是由金属薄膜(6)，待测物(7)和空气三层构成的结构，金属薄膜(6)和空气用作包覆待测物(7)的包覆层。 4.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器，其特征在于，宽带光源(1)可发出一定波长范围的入射光，经起偏器(2)改变偏振方向，由棱镜(3)耦合辐照到非对称金属包覆介质波导，反射光从棱镜(3)中射出后，由光谱仪(8)测量反射光谱。 5.根据权利要求1所述的基于非对称金属包覆介质波导的波长扫描折射率传感器，其特征在于，在入射角度一定的条件下，通过宽带光源(1)发出不同波长的入射光，经起偏器(2)改变偏振方向后，成为TM或TE偏振的线偏振光，沿垂直于棱镜(3)表面的方向射入棱镜(3)，从而保证了不同波长的入射光以同一角度辐照非对称金属包覆介质波导，并以同一反射角从棱镜(3)中射出。
所属类别：	实用新型