【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光纤生物传感器，具体是一种用于多参数测量的光纤生物传感器。
技术介绍
1、光传感技术，尤其是光纤生物传感器受到了研究人员的广泛关注，由于光纤生物传感器不仅具有重量轻、安全、易集成、远程实时检测、耐腐蚀和抗电磁干扰等诸多优点，而且可广泛应用于各种物理参数和生化物质的检测，如温度、湿度、压力和乙醇等，特别是基于电磁谐振的光纤生物传感器，具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点，广泛应用于工程监测、医疗、环境监测等多个领域；
2、光纤生物传感器中的电磁谐振主要分为表面等离子体共振（spr）、局部表面等离子体共振（lspr）、损失模式共振（lossymoderesonance，lmr）等，表面等离子体共振和局部表面等离子体共振是一种由表面等离子体引起的共振现象，当金属纳米粒子（如金或银）受到光的激发时，其自由电子与入射光的电磁场产生共振，这种共振导致强烈的光吸收和散射，相似地，lmr也可用于无标记传感、生化分析物检测和环境监测的有效方法，然而，不同之处在于lspr发生在金属纳米粒子中，而lmr发生在金属膜中，近年来，许多基于损失模式共振的光纤生物传感器采用不同的材料和结构被报道，表明lmr具有广泛的应用潜力，例如，nidhi等人提出了一种基于lmr的zno涂层u型光纤传感器，其灵敏度比常规光纤传感器构提高了3倍以上，lmr可以由各种材料制备，如金属氧化物（sno2，ito，tio2等）或各种聚合物，而lmr横向te和tm极化方向可以同时产生，与spr相比，lmr不仅保持了相同甚至更高的灵敏度，而且当薄膜厚度增加并在特定
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供了一种用于多参数测量的光纤生物传感器，具有采用lmr和lspr不同传感原理和相互隔离的传感通道有效地解决了传感器检测的可靠性和探测精度的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于多参数测量的光纤生物传感器，包括传感器主体，且传感器主体为光子晶体材料构成的纤芯，所述纤芯外围包裹有包层，所述包层内部刻蚀有两种不同大小的多个圆形空气孔洞并且靠近纤芯的部分有两对互相垂直的椭圆孔洞，其中左右对称的一对所述椭圆形孔洞为测量溶液温度的温度传感椭圆形通道，而上下对称的一对所述椭圆形孔洞为测量溶液折射率及生物量浓度的传感椭圆形通道，所述折射率传感椭圆形通道内部靠近纤芯的部分与椭圆孔洞内壁接触的第一层为掺铟镓氧化锌薄膜，所述掺铟镓氧化锌薄膜的上面镀有一层二硫化钼薄膜，所述温度传感椭圆形通道内部靠近纤芯的部分与椭圆孔洞内壁接触的第一层为金薄膜，所述金薄膜外壁镀有一层金纳米球。
3、优选地，所述纤芯的直径为9-13um，所述包层的直径为100-106um。
4、优选地，所述多个圆形空气孔洞中距离纤芯较近的圆形空气孔洞半径为12um且距离纤芯较远的圆形空气孔洞半径为3um。
5、优选地，所述掺铟镓氧化锌薄膜的厚度为100-140nm。
6、优选地，所述mos薄膜的厚度为5-9nm。
7、优选地，所述圆形空气孔洞的直径10~12um且圆形空气孔洞的内部填充有热光学敏感材料。
8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
9、本专利技术通过传感器本体可用于多参数的同时测量，为溶液特性的综合检测提供了高效便捷的手段，通过产生表面等离子体共振效应，利用波导模式与特定损耗模式的耦合，依据薄膜层厚度和周围介质折射率实现对溶液折射率的精确测量，从而测量不同的生物量，当lmr产生时，光子能量被金属薄膜自由电子吸收，破坏全反射，使传输光谱出现光强衰减，通过对共振波长移动量的计算，准确获得溶液折射率，同时由于产生局域表面等离子体共振效应，金属纳米粒子受光激发后，自由电子云与入射光电磁场共振，吸收光子能量使反射回纤芯的光能量极大衰减，改变光纤光学传输特性，实现对外部参数的实时检测，并且利用光子晶体光纤内部两对互相垂直的双传感通道，分别通过核心模式x偏振方向上的共振中心波长位移量计算某一待测物浓度，以及通过另一通道中核心模式y偏振方向上的共振中心波长位移量计算另一待测物浓度，实现双参数的同步精准测量。
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1.一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：包括传感器主体，且传感器主体为光子晶体材料构成的纤芯（1），所述纤芯（1）外围包裹有包层（2），所述包层（2）内部刻蚀有两种不同大小的多个圆形空气孔洞（3）并且靠近纤芯（1）的部分有两对互相垂直的椭圆孔洞，其中左右对称的一对所述椭圆形孔洞为椭圆形的传感通道一（4），而上下对称的一对所述椭圆形孔洞为椭圆形的传感通道二（5），所述折射率传感椭圆形通道（5）内部靠近纤芯（1）的部分与椭圆孔洞内壁接触的第一层为掺铟镓氧化锌薄膜（6），所述掺铟镓氧化锌薄膜（6）的上面镀有一层二硫化钼薄膜（7），所述温度传感椭圆形通道（4）内部靠近纤芯（1）的部分与椭圆孔洞内壁接触的第一层为金薄膜（8），所述金薄膜（8）外壁镀有一层金纳米球（9）。
2.根据权利要求1所述的一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：所述纤芯（1）的直径为9-13um，所述包层（2）的直径为100-106um。
3.根据权利要求1所述的一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：所述多个圆形空气孔洞（3）中距离纤芯（1）较近的圆形空气孔洞（3
4.根据权利要求1所述的一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：所述掺铟镓氧化锌（6）薄膜的厚度为100-140nm。
5.根据权利要求1所述的一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：所述二硫化钼薄膜（7）的厚度为5-9nm。
6.根据权利要求1所述的一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：所述圆形空气孔洞（3）的直径10~12um且圆形空气孔洞（3）的内部填充有热光学敏感材料。
...【技术特征摘要】
1.一种用于多参数测量的光纤生物传感器，其特征在于：包括传感器主体，且传感器主体为光子晶体材料构成的纤芯（1），所述纤芯（1）外围包裹有包层（2），所述包层（2）内部刻蚀有两种不同大小的多个圆形空气孔洞（3）并且靠近纤芯（1）的部分有两对互相垂直的椭圆孔洞，其中左右对称的一对所述椭圆形孔洞为椭圆形的传感通道一（4），而上下对称的一对所述椭圆形孔洞为椭圆形的传感通道二（5），所述折射率传感椭圆形通道（5）内部靠近纤芯（1）的部分与椭圆孔洞内壁接触的第一层为掺铟镓氧化锌薄膜（6），所述掺铟镓氧化锌薄膜（6）的上面镀有一层二硫化钼薄膜（7），所述温度传感椭圆形通道（4）内部靠近纤芯（1）的部分与椭圆孔洞内壁接触的第一层为金薄膜（8），所述金薄膜（8）外壁镀有一层金纳米球（9）。
2.根据权利要求1所述的一种用于多参数测量的光纤生物传感器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐雨晴，张源茺，梁情茂，
申请(专利权)人：深圳市爱贝斯智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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