1.一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:包括:棱镜(1);
玻璃基底(2),所述玻璃基底(2)安装在所述棱镜(1)的底部;
上金属包被层(3),所述上金属包被层(3)安装在所述玻璃基底(2)的底部;
折射率可调介质层(4),所述折射率可调介质层(4)安装在所述上金属包被层(3)的底部;
折射率匹配介质层(5),所述折射率匹配介质层(5)安装在所述折射率可调介质层(4)的底部;
下金属包被层(6),所述下金属包被层(6)安装在所述折射率匹配介质层(5)的底部,所述上金属包被层(3)上连接有直流电压输出装置(13)的输出端,所述下金属包被层(6)上连接有交流电压输出装置(14)的输出端,所述交流电压输出装置(14)的另一端与所述直流电压输出装置(13)的另一端相串联;
表面修饰层(7),所述表面修饰层(7)安装在所述下金属包被层(6)的底部;
样品池(8),所述样品池(8)安装在所述表面修饰层(7)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:所述上金属包被层(3)为银,厚度为30nm。
3.根据权利要求1所述的一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:所述下金属包被层(6)为银,厚度为30nm。
4.根据权利要求1所述的一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:所述折射率可调介质层(4)采用具有电光效应的高分子材料,折射率为1.6,厚度为1000nm。
5.根据权利要求1所述的一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:所述折射率匹配介质层(5)采用特氟龙,折射率为1.35,厚度为2000nm。
6.根据权利要求1所述的一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:所述表面修饰层(7)的下表面与所述样品池(8)之间留有一定间隙。
7.根据权利要求1所述的一种波导耦合长程表面等离子共振传感器,其特征在于:所述表面修饰层(7)采用11‑巯基十一酸的单分子自组装层,厚度为10nm,折射为1.35。
8.一种基于如权利要求1所述的波导耦合长程表面等离子共振传感器的测量方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
S1:材料:激光器(9)、偏振片(10)、透镜(11)、单元光电探测器(12)、直流电压输出装置(13)、交流电压输出装置(14)和数据处理系统(15);
S2:标定:在样品池(8)中通入折射率已知的标准物,直流电压输出装置(13)和交流电压输出装置(14)相串联后再将直流电压输出装置(13)和交流电压输出装置(14)的输出端分别和上金属包被层(3)和下金属包被层(6)连接,直流电压输出装置(13)连接至数据处理系统(15),激光器(9)输出光束依次经过偏振片(10)和透镜(11)准直后入射棱镜(1)与上金属包被层(3)的界面,并在此界面反射进入单元光电探测器(12),单元光电探测器(12)的信号输入数据处理系统(15),记录信号的零点值;
S3:测量:在样品池(8)中通入检测物介质,其余部件的位置均保持不变,由于被检测物的折射率相对于标准物发生了变化,共振角度产生偏移,单元光电探测器(12)接收棱镜(1)与上金属包被层(3)界面的反射光束,数据处理系统(15)根据单元光电探测器(12)的输出寻找信号零点,以步长10mV来调节折射率可调介质层(4)的外加电压,同时保持交流电压输出装置(14)的电压幅度、频率不变,在每次改变直流电压值时,单元光电探测器(12)接收棱镜(1)与上金属包被层(3)界面的反射光束,数据处理系统(15)根据单元光电探测器(12)的输出寻找到零点信号为止,记录此时的直流电压作为被检测物折射率的测量结果,通过计算模拟出的施加在折射率可调介质层(4)的外加电压与不同被检测物折射率对应关系。