一种空心光纤荧光传导装置的制作方法

1.本实用新型属于荧光检测的技术领域，特别是涉及一种空心光纤荧光传导装置。


背景技术：

2.光从一种介质进入另一种介质时，传播方向通常会改变，这种现象叫做光的折射。当光从光密介质(折射率大)斜射入光疏介质(折射率小)时，折射角大于入射角，折射角虽入射角的增大而增大。当入射角增大到某一数值时，就不再发生折射现象，这时的入射角叫做临界角。
3.光纤由芯线、覆盖层和保护层组成，芯线一般是用玻璃制成的纤维，覆盖一层折射率比芯线低的玻璃封套。发射器从发射端将加载要发送信息的激光以大于临界角的角度发射到芯线中，激光在光纤中不断发生全反射，从光纤的一端(发射端)传播到另一端(接收端)，整个传输过程中，基本不存在能量损耗。
4.生物学研究离不开荧光信号的收集，目前常用的仪器如荧光pcr，化学发光仪，免疫荧光分析仪等仪器的使用，都是将荧光信号收集转换成电子数值进行数据分析，荧光收集的效率直接影响仪器的灵敏度和准确性
5.实心光纤已经被广泛应用与这些仪器的信号收集和传导，荧光在实心光纤中通过全内反射来传导，在传导过程中会有本身纤芯的吸收和散射造成的损耗，且损伤阈值、衰减、非线性效应和群速度色散等参数都要受到硅材料相应参数的影响。而通过合理设计，空心光纤可以实现超过99％的光在空气中而不是在玻璃中传播，从而大大降低了光纤材料特性对光学性质和光纤性能的影响。因此在生物传感领域，空心光纤比实心光纤更有优势。
6.本实用新型提出一种空心光纤荧光传导装置，可以降低荧光传输过程中的损耗，提高荧光收集的效率，从而提高整个仪器的检测灵敏度。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种空心光纤荧光传导装置，可以降低荧光传输过程中的损耗，提高荧光收集的效率，从而提高整个仪器的检测灵敏度。
8.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
9.一种空心光纤荧光传导装置，包括空芯光纤，所述空芯光纤的两端均安装有实芯光纤；
10.所述空芯光纤的轴线开设有端部贯穿的圆柱腔，所述圆柱腔用于盛放待检测液体，并且实芯光纤的光由圆柱腔一端进入一端射出；
11.所述空芯光纤为透光性材质制成的圆柱体，所述空芯光纤对应圆柱腔的圆周侧环绕式开设有空气腔，所述空气腔为圆柱状，与圆柱腔同轴设置。
12.进一步地，所述实芯光纤包括外部的绝缘层和内部的纤芯，所述纤芯端部延伸至圆柱腔中。
13.进一步地，所述空气腔对应的端部密封。
14.进一步地，所述空芯光纤的外部套接有护套层。
15.进一步地，所述实芯光纤和空芯光纤的对接端具有密封垫圈。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.为了减少圆柱腔的折射损耗作用，在圆柱腔的圆周侧开设有空气腔，空气的折射率小于圆柱腔内壁，光线在经过空气腔侧壁的时候，由于是光密介质照射光疏介质，可以使光纤发生全反射的情况，减少因折射导致的光耗损。所以，空气腔的光纤在空气腔侧壁全反射的情况下，可以减少光耗损，即使光线强度低、被测产物含量低，也能准确检测，提高检测的准确性。
18.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1：本实用新型结构图。
21.图2：本实用新型空芯光纤带有剖切的结构图。
22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
23.空芯光纤1、实芯光纤2、圆柱腔11、空气腔12、绝缘层21、纤芯22、护套层3、密封垫圈4。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.如图1-2所示：一种空心光纤荧光传导装置，包括空芯光纤1，所述空芯光纤1的两端均安装有实芯光纤2；实芯光纤为正常光纤，具有纤芯、覆盖层和保护层，保护层一般为胶套，覆盖层为折射率小于纤芯折射率的材质涂覆而成，纤芯为二氧化硅及添加剂制成的材质，可以理解为玻璃。激光以大于临界角的角度发射到芯线中，激光在光纤中不断发生全反射，减少能量耗损。
27.所述空芯光纤1的轴线开设有端部贯穿的圆柱腔11，所述圆柱腔11用于盛放待检测液体，并且实芯光纤2的光由圆柱腔11一端进入一端射出；其中还包含光激发器和光探测器，这里的待检测液体一般是可以荧光标记的实验液体，随着实验的进行，荧光标记目标产物，荧光信号强度也等比例增加，每经过一个循环，收集一个荧光强度信号，这样我们就可
以通过荧光强度变化检测产物量的变化，从而得到一条荧光扩增曲线图，用于准确定位液体中目标产物含量的变化情况。
28.而光激发器激发态的光线经过实芯光纤传导，进入圆柱腔，激发态的光激发荧光分子，然后被末端的光探测器检测到。所以这里的实芯光纤分别安装串联光激发器和光探测器的。
29.所述空芯光纤1为透光性材质制成的圆柱体，所述空芯光纤1对应圆柱腔11的圆周侧环绕式开设有空气腔12，所述空气腔12为圆柱状，与圆柱腔11同轴设置。空气腔最好是真空形态，光在真空状态下的折射率最低，可以最大限度的减少折射光。
30.由于实芯光纤的纤芯和覆盖层配合可以到达光纤的全反射目的，但是光纤传递至圆柱腔的时候，光线会在圆柱腔侧壁大量折射，导致光损耗严重，当光线强度不够或被检测物荧光标记量较少时，探测器很难检测到被检测目标产物，造成检测数据不准确。因此，空芯光纤设计成整体的圆柱状，一体成型，材质透光且与光纤的纤芯材料基本相同，属于二氧化硅及添加剂制成，比如玻璃。为了减少圆柱腔的折射损耗作用，在圆柱腔的圆周侧开设有空气腔，空气的折射率小于圆柱腔内壁，光线在经过空气腔侧壁的时候，由于是光密介质照射光疏介质，可以使光纤发生全反射的情况，减少因折射导致的光耗损。同时，空气腔为圆柱状，侧壁具有弧度，光纤在照射的时候，有利于使光纤与空气腔侧壁形成较大的入射角，满足光纤全反射条件的临界角。
31.所以，空气腔的光纤在空气腔侧壁全反射的情况下，可以减少光耗损，即使光线强度低、被测产物含量低，也能准确检测，提高检测的准确性。
32.如图1所示：所述实芯光纤2包括外部的绝缘层21和内部的纤芯22，所述纤芯22端部延伸至圆柱腔11中。纤芯主要是传播光纤的物质，与圆柱腔插接配合，防止光泄露。
33.如图2所示：所述空气腔12对应的端部密封。防止进入待检测液体。
34.如图2所示：所述空芯光纤1的外部套接有护套层3。用户防护。
35.如图1所示：所述实芯光纤2和空芯光纤1的对接端具有密封垫圈4。该装置需要拆卸空芯光纤进行注射被检测溶液，所以空芯光纤与实芯光纤为可拆卸组合，密封垫圈用于提高密封性。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。