專利名稱：一種基于長周期光纖光柵的生物傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖傳感技術、生物傳感技術、免疫反應、鍍膜技術和光纖光柵檢測技術，特別是基于長周期光纖光柵的生物傳感器結構及檢測裝置。
背景技術：
由于光纖光柵傳感器具有抗電磁干擾、尺寸小、重量輕、耐溫性、復用能力強、傳輸距離遠、耐腐蝕、高靈敏度、無源器件、易形變等優點，在光纖傳感器領域，光纖光柵傳感器的應用前景十分廣闊，特別是在無損檢測技術中得到廣泛的應用，如將光纖光柵傳感器應用于化學醫藥、材料工業和水利電力等領域。
我們知道，光柵的Bragg波長λB由下式決定λB＝2nΛ式中，n為芯模有效折射率，Λ為光柵周期。當光纖光柵所處環境的溫度、應力、應變或其它物理量發生變化時，光柵的周期或纖芯折射率將發生變化，從而使反射光的波長發生變化，通過測量物理量變化前后反射光波長的變化，就可以獲得待測物理量的變化情況。
本實用新型專利是在對光纖生物傳感器的敏感原理及檢測技術進行系統分析之后，提出一種基于長周期光纖光柵的生物傳感器。長周期光纖光柵生物傳感器的工作原理是LPG在λi處將光從纖芯耦合進入包層，λi=(n0-ncladi)·Λ,]]>n0為纖芯ncladi為第i階軸對稱包層模的有效折射率。作用于LPG的外界生物分子膜的折射率變化，可以引起(n0-ncladi)的改變，從而使λi發生變化，通過檢測Δλi，可以獲得需要檢測的生物分子的動態變化信息。
本實用新型具有積極有益的效果1.醫學中用的傳感器多為電子傳感器，它對許多內科手術是不適用的，尤其是在高微波(輻射)頻率、超聲波場或激光輻射的過高熱治療中，由于電子傳感器中的金屬導體很容易受電流、電壓等電磁場的干擾而引起傳感頭或腫瘤周圍的熱效應，這樣會導致錯誤讀數。光纖光柵傳感器能夠通過最小限度的侵害方式測量人體組織內部的溫度、壓力、聲波場的精確局部信息；2.LPG光纖光柵生物傳感器具有高靈敏度、高分辨率、且能同時感測應變和溫度變化的傳感器研究；3.為了降低生物傳感器檢測系統的成本且實現小型化，本實用新型采用對光柵反射信號進行分析和測試。
本實例圖1是一種基于長周期的光纖光柵生物傳感器的結構圖，圖2是降低生物傳感器檢測系統的成本的反射光譜信號分析和檢測裝置。
圖1中，光纖1，長周期光柵2，Au膜3，生物敏感膜4；圖2中，寬帶光源5，光譜分析儀6，耦合器7和長周期LPG光纖光柵生物傳感器8。
具體實施方式
本實例中，它由光纖1、LPG光纖光柵2、Au膜3、生物分子的敏感膜4、寬帶光源5、光譜分析儀6、耦合器7和光纖光柵生物傳感器8組成。在一個長周期LPG光纖光柵2的圓弧表面上生長50nm的Au膜3，Au膜3上再生長一層與被測生物分子膜耦合的敏感膜4，將光纖光柵生物傳感器直接暴露于被測樣品中。由寬帶光源發出的入射光束λi耦合進入光纖1中，通過光耦合器7進入光纖光柵生物傳感器8，耦合器7的另一路光進入光譜分析儀6。LPG在λi處將光從纖芯耦合進入包層，λi=(n0-ncladi)·Λ,]]>n0為纖芯的折射率，ncladi為第i階軸對稱包層模的有效折射率。作用于LPG的外界生物分子膜的折射率變化，可以引起(n0-ncladi)的改變，從而使λi發生變化，通過檢測Δλi，可以獲得需要檢測的生物分子的動態變化信息。
權利要求1.一種基于長周期光纖光柵(LPG)的生物傳感器，其特征在于，在一個長周期LPG光纖光柵的圓弧表面上生長50nm的Au膜，Au膜上再生長一層與被測生物分子膜耦合的敏感膜，將光纖光柵生物傳感器直接暴露于被測樣品中。由寬帶光源發出的入射光束λi耦合進入光纖中，通過光耦合器進入光纖光柵生物傳感器，耦合器的另一路光進入光譜分析儀。LPG在λi處將光從纖芯耦合進入包層，λi=(n0-ncladi)·Λ,]]>n0為纖芯的折射率，ncladi為第i階軸對稱包層模的有效折射率。作用于LPG的外界生物分子膜的折射率變化，可以引起(n0-ncladi)的改變，從而使λi發生變化，通過檢測Δλi，可以獲得需要檢測的生物分子的動態變化信息。
2.根據權利要求1所述的一種基于長周期光纖光柵(LPG)的生物傳感器，其特征在于LPG的圓弧表面上鍍有Au膜，其厚度為50nm，Au膜表面又固定生物敏感膜。
3.根據權利要求1所述的一種基于長周期光纖光柵(LPG)的生物傳感器，其特征在于由寬帶光源發出的入射光束λi耦合進入光纖中，通過光耦合器進入光纖光柵生物傳感器，耦合器的另一路光進入光譜分析儀。
專利摘要本實用新型公開了一種基于長周期光纖光柵的生物傳感器。它由光纖、LPG、Au膜、生物分子的敏感膜、寬帶光源、耦合器和光譜分析儀組成。在一個長周期光纖光柵的圓弧表面上生長50nm的Au膜，Au膜上再生長一層與被測生物分子膜耦合的敏感膜，將光纖光柵生物傳感器直接暴露于被測樣品中。由寬帶光源發出的入射光束λi耦合進入光纖中，通過光耦合器進入光纖光柵生物傳感器，耦合器的另一路光進入光譜分析儀。LPG在λi處將光從纖芯耦合進入包層，
文檔編號G01N21/27GK2935132SQ20062003215
公開日2007年8月15日 申請日期2006年6月1日 優先權日2006年6月1日
發明者胡建東 申請人:河南農業大學