(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123426154.1 (22)申请日 2021.12.31 (73)专利权人 杨琳 地址 163000 黑龙江省大庆市高新 技术开 发区发展路19 9号东北石油大 学 (72)发明人 杨琳　吕靖薇　宋欣萍　刘伟　 王建鑫　刘超　 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/41(2006.01) (54)实用新型名称 一种工作范围可变的折射率检测型PCF-SPR 探针 (57)摘要 本实用新型涉及一种探针， 具体涉及一种工 作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 所述 探针为光纤， 该光纤的包层内设有六个内层空气 孔、 六个外层空气孔和两个对称分布的第一圆形 液体通道和第二圆形液体通道， 第一圆形液体通 道的内壁上分别镀有铜膜， 第二圆形液体通道的 内壁上镀有金膜； 所述的六个内层空气孔和六个 外层空气孔呈正六边形交错排列， 且外层空气孔 的半径大于内层空气孔的半径； 光纤的材料为二 氧化硅， 光纤表面涂有涂覆层， 涂覆层的材料为 环烯烃共聚物， 光纤为折射率引导型光子晶体光 纤。 该探针体积小， 易于实现传感器微型化， 最大 光谱灵敏度高达15660  nm/RIU， 可满足不同范围 折射率检测需求， 大 大增加了利用率。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 217180565 U 2022.08.12 CN 217180565 U 1.一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征在于： 所述探针为光纤， 该 光纤的包层 （5） 内设有六个内层 空气孔 （2） 、 六个外层 空气孔 （1） 和两个对称分布的第一圆 形液体通道 （4） 和第二圆形液体通道 （6） ， 第一圆形液体通道 （4） 的内壁上分别镀有铜膜 （3） ， 第二圆形液体通道 （6） 的内壁上镀有金膜 （7） ； 所述的六个内层空气孔 （2） 和六个外层 空气孔 （1） 呈正六边形交错 排列， 且外层空气孔 （1） 的半径大于内层空气孔 （2） 的半径。 2.根据权利要求1所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征在 于： 所述光纤的材料为二氧化硅， 光纤表面涂有涂覆层， 涂覆层的材料为环烯烃共聚物， 光 纤为折射率引导型光子晶体光纤。 3.根据权利要求1或2所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征 在于： 所述外层空气孔 （1） 的半径为1.3 μm。 4.根据权利要求1或2所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征 在于： 所述内层空气孔 （2） 的半径为0.9 μm。 5.根据权利要求1或2所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征 在于： 所述第一圆形 液体通道 （4） 的半径为1.5 μm。 6.根据权利要求1或2所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征 在于： 所述第二圆形 液体通道 （6） 的半径1.5 μm。 7.根据权利要求1或2所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征 在于： 所述金膜 （7） 的厚度为 45nm。 8.根据权利要求1或2所述的一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 其特征 在于： 所述铜膜 （3） 的厚度为 45nm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 217180565 U 2一种工作范 围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针 技术领域 [0001]本实用新型涉及一种探针， 具体涉及一种工作范围可变的折射率检测 型PCF‑SPR 探针。 背景技术 [0002]表面等离子体共振(SPR)是由入射 的TM波或P偏振光引起 的金属与电介质之间自 由电子振荡的光学现象， 在传感领域引起了广泛关注。 SPR技术以其高折射率灵敏度和分辨 率、 实时监测和非标记检测等巨大优势在生物、 化学、 医学、 环境等方面发挥着至关重要的 作用。 随着SPR技术的进步， 基于表面等离子体共振的棱镜传感器于1968年由Krestchmann 首先提出。 然而， 由于小型化的需求， 这种棱镜配置过于庞大而无法广泛使用。 光纤传感器 的发展为小 型化的可拆卸传感和连续监测提供了新的方向。 此外， 与传统的单模光纤相比， 光子晶体光纤(PCF)具有模场面积大、 双折射高、 结构设计灵活等诸多突出优点， 可以使纤 芯导模和SPP模式之间的相位匹配条件更容易满足。 当耦合效应发生时， 光纤纤芯的能量会 与金属表面的等离子体耦合， 可检测并绘制出损耗谱。 基于表面等离子体共振的P CF传感器 在折射率传感和温度测量方面具有广泛和潜在的应用。 但是， 目前的PCF ‑SPR传感器普遍折 射率检测范围较小， 因而针对不同折射率液体检测需求需要生产各种不同结构的传感器。 但同时PCF‑SPR探针的生产工艺较为复杂， 设计、 生产制造不同结构的上述探针所需的大量 的人力物力很难被满足， 进而严重影响了PCF ‑SPR探针的实际应用。 故此， 设计一种工作范 围可变的折 射率检测型PCF ‑SPR探针是十分必要的。 实用新型内容 [0003]为了解决上述技术问题， 本实用新型提供了一种折射率检测范围可变的光子晶体 光纤表面等离子体共振探针， 该探针体积小， 易于实现传感器微型化， 最大光谱灵敏度高达 15660nm/RIU， 可满足不同范围折 射率检测需求， 大 大增加了利用率。 [0004]本实用新型采用的技术方案为： 一种工作范围可变的折射率检测型PCF ‑SPR探针， 所述探针为光纤， 该光纤的包层内设有六个内层空气孔、 六个外层空气孔和两个对称分布 的第一圆形液体通道和第二圆形液体通道， 第一圆形液体通道的内壁上分别镀有铜膜， 第 二圆形液体通道的内壁上镀有 金膜； 所述的六个内层空气孔和六个外层空气孔呈正六边形 交错排列， 且外层空气孔的半径大于内层空气孔的半径。 [0005]进一步的， 所述光纤的材料为二氧化硅， 光纤表面涂有涂覆层， 涂覆层的材料为环 烯烃共聚物， 光纤为 折射率引导型光子晶体光纤。 [0006]进一步的， 所述外层空气孔的半径为1.3 μm。 [0007]进一步的， 所述内层空气孔的半径为0.9 μm。 [0008]进一步的， 所述第一圆形 液体通道的半径为1.5 μm。 [0009]进一步的， 所述第二圆形 液体通道的半径1.5 μm。 [0010]进一步的， 所述金膜的厚度为 45nm。说　明　书 1/3 页 3 CN 217180565 U 3