(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210781613.8 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 武夷学院 地址 354300 福建省武夷山百花路3 58号 (72)发明人 廖健飞　卢道明　裴三磊　张杰榕　 魏思懿　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 刘芳 (51)Int.Cl. G01N 21/41(2006.01) G01N 21/31(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种探测光纤及探测光纤传感器 (57)摘要 本发明提供一种探测光纤及探测光纤传感 器， 涉及传感领域。 该探测光纤包括： 光纤本体； 沿光纤本体上的中心轴开设贯穿端面的第一通 孔； 在第一通孔的外周设有沿轴向贯穿光纤本体 端面的多个第三通孔； 在第一通孔与第三通孔之 间的区域内开设半圆形通孔和多个第二通孔； 半 圆形通孔的圆弧面远离第一通孔； 半圆形通孔的 直径面设置镀层； 第一通孔和半圆形通孔均用于 放置待测样品； 当光线照射至第一通孔时， 第一 通孔内的待测样品产生折射光； 折射光经镀层照 射至半圆形通孔的待测样品上， 产生共振光； 该 发明能够增强耦合度进 而提高检测性能。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115184307 A 2022.10.14 CN 115184307 A 1.一种探测光纤， 其特 征在于， 所述探测光纤包括： 光纤本体； 沿所述光纤本体上的中心轴开设贯穿端面的第 一通孔； 在所述第 一通孔的外周设有沿 轴向贯穿所述光纤本体端面的多个第三通孔； 在所述第一通孔与所述第三通孔之 间的区域 内开设半圆形通孔和多个第二通孔； 所述半圆形通孔的圆弧面远离所述第一通孔； 所述半 圆形通孔的直径面设置 镀层； 所述第一 通孔和所述半圆形通 孔均用于放置待测样品； 当光线照射至所述第一通孔时， 所述第一通孔内的待测样品产生折射光； 所述折射光 经所述镀层照射至所述半圆形通 孔的待测样品上， 产生共 振光。 2.根据权利要求1所述的探测光纤， 其特征在于， 所述半圆形通孔的直径面与 所述光纤 本体的径向垂直。 3.根据权利要求1所述的探测光纤， 其特征在于， 各所述第 三通孔的中心到所述第 一通 孔的中心相等。 4.根据权利要求1所述的探测光纤， 其特征在于， 各所述第 二通孔的中心到所述第 一通 孔的中心的距离大于所述半圆形通 孔的圆心到所述第一 通孔的中心的距离 。 5.根据权利要求1所述的探测光纤， 其特 征在于， 所述镀层的材 料为氧化铟锡。 6.根据权利要求1所述的探测光纤， 其特 征在于， 所述 光纤本体的材 料为石英 。 7.根据权利要求1所述的探测光纤， 其特征在于， 所述光纤本体的端面为圆形； 所述光 纤本体的端面半径为12.5um ‑14um。 8.一种探测光纤传感器， 其特征在于， 所述传感器包括： 激光光源、 起偏器、 耦合透镜、 光谱分析仪和权利要求1 ‑7中任意一项所述的探测光纤； 所述激光 光源用于发射激光； 所述起偏器设置在所述激光光源的出射光路上， 所述起偏器用于对所述激光进行光路 调制， 得到调制光； 所述耦合透镜设置在所述起偏器的出射光路上， 所述耦合透镜用于将所述调制光耦合 聚焦至所述探测光纤的第一通孔内； 所述第一通孔内的待测样品在所述调制光的照射下产 生折射光， 所述折射光经所述探测光纤上半圆形通孔内的镀层照射至所述半圆形通孔的待 测样品上， 产生共 振光； 所述光谱分析仪设置在所述共振光的出射光路上， 所述光谱分析仪用于实时监测所述 共振光。 9.根据权利要求8所述的探测光纤传感器， 其特征在于， 所述探测光纤传感器还包括： 光纤调节架； 所述光纤调节架用于设置所述探测光纤， 使将所述探测光纤的第一通孔与所 述耦合透 镜的出射 光路处于同一 直线上。 10.根据权利要求9所述的探测光纤传感器， 其特征在于， 所述光纤调节架为三维的光 纤调节架。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115184307 A 2一种探测光纤及 探测光纤传感器 技术领域 [0001]本发明涉及 传感领域， 特别是 涉及一种探测光纤及探测光纤传感器。 背景技术 [0002]基于表面等离子体共振的微结构光纤传感器， 因其对外界温度、 应力、 折射率等的 改变十分敏感， 而被广泛应用于石油化工、 生物医学、 航空航 天、 环境检测、 国 防科技等众多 行业。 而与可见光和近红外波 段相比， 利用中红外波 段作为微结构光纤传感器的工作波长， 具有以下两个优点： [0003]第一， 更长 的工作波长可以使其渗透到待测样品的深度加深， 从而大大提高传感 器对诸如活细胞等较大样品的检测灵敏度和精确度。 [0004]第二， 大多数生物样品在中红外波段具有高透性， 这样可以避免在检测过程中对 生物样品产生 光损伤或光毒性。 [0005]因此， 基于微结构光纤的中红外传感器受到科研人员的广泛关注。 目前的基于表 面等离子体共振的中红外微结构光纤传感器还 存在以下几个缺 点： [0006]首先， 现有传感器中的光纤的结构过于复杂， 难以拉制， 使其实用性受到极大的限 制； 其次， 为了能够在微结构光纤传感器中激发表面等离子体共振效应， 选择在光纤的样品 通道中镀金膜， 从而导致采用光纤后的传感器的造价过于昂贵； 再次， 现有的采用中红外微 结构光纤的传感器只能用于低折射率传感(1.12～1.39)， 这将大大限制此类传感器的应用 范围； 最后， 采用现有技术中的光纤而成的传感器的检测灵敏度和精确度还不够高， 无法满 足当前生 化检测领域对高精度、 超灵敏光纤传感技 术的需求。 发明内容 [0007]本发明的目的是提供一种探测光纤及探测光纤传感器， 以增强耦合度进而提高检 测性能。 [0008]为实现上述目的， 本发明提供了如下 方案： [0009]一种探测光纤， 所述探测光纤包括： 光纤本体； [0010]沿所述光纤本体上的中心轴开设贯穿端面的第一通孔； 在所述第一通孔的外周设 有沿轴向贯穿所述光纤本体端面的多个第三通孔； 在所述第一通孔与所述第三通孔之 间的 区域内开设半圆形通孔和多个第二通孔； 所述半圆形通孔的圆弧面远离所述第一通孔； 所 述半圆形通 孔的直径面设置 镀层； 所述第一 通孔和所述半圆形通 孔均用于放置待测样品； [0011]当光线照射至所述第一通孔时， 所述第一通孔内的待测样品产生折射光； 所述折 射光经所述镀层照射至所述半圆形通 孔的待测样品上， 产生共 振光。 [0012]可选地， 所述半圆形通 孔的直径面与所述 光纤本体的径向垂直。 [0013]可选地， 各 所述第三 通孔的中心到所述第一 通孔的中心相等。 [0014]可选地， 各所述第二通孔的中心到所述第一通孔的中心的距离大于所述半圆形通 孔的圆心到所述第一 通孔的中心的距离 。说　明　书 1/5 页 3 CN 115184307 A 3