专利名称：衰减全反射光学测量平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学测量技术领域，是一种基于耦合棱镜的衰减全反射光学测量平 台，用于测试光波导导波特性、光波导传感器特性、表面等离子体共振传感器特性、薄膜样 品厚度和折射率、溶液浓度等。
背景技术：
衰减全反射技术是一种重要的光学技术，在光耦合、光传感、光谱分析、薄膜样品 测试等许多方面具有广泛应用。光在棱镜底面发生全反射时会产生消逝场，该消逝场可用 于激发表面等离子体激元(SPP)，光波导导模，荧光、拉曼信号、SHG信号，也可被分子吸收， 使得反射光能量被衰减。棱镜全反射器在光波导器件、表面等离子体共振(SPR)传感器中 常被作为光耦合器使用，而棱镜全反射器本身也是一种重要的消逝波敏感器件，常被用于 薄膜试样分析、液体浓度探测以及吸附分子的光谱测试等方面。现有的棱镜衰减全反射装 置比较专一，通用性差，不能兼顾上述各种用途。尤其是基于棱镜耦合的光波导传感器在使 用时常采用分离器件进行组装和光路调试，不便于操作，系统稳定性不高，测试重复性差。 目前还缺少可用于测试光波导传感器的小型化衰减全反射测量系统，更缺少既可用于光波 导测试、又可用于SPR测试、还可进行棱镜全反射测量的通用性测试平台。发明内容
本发明的目的是提供一种小型化衰减全反射光学测量平台，其结构简单实用，操 作方便，用途广泛，解决了现有相关装置的器件分离、操作复杂、精度不高、稳定性和重复性 差、缺少通用性的问题。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是
一种衰减全反射光学测量平台，包括底座、转动臂、固定臂、固定圆盘、测角转盘、 光源、光源支架、探测器、探测器支架、测试部件及支杆；其中，
在固定圆盘侧面径向凸设有固定臂，固定圆盘与固定臂成一整体，固定圆盘中心 通孔套设有轴，轴上端与固定圆盘固接，轴下端支于底座中心通孔中，固定臂与固定圆盘水 平置于底座上方，由至少三组螺钉和配套垫圈与底座固定连接，固定圆盘侧面设有凹槽；固 定臂外端上表面有一凹槽；
转动臂内端通孔套于轴上，与固定圆盘同轴转动连接，位于底座与固定圆盘之间， 转动臂外端上表面有一凹槽；转动臂内外两端之间向上凸设螺钉支架，螺钉支架中心水平 螺设紧固螺钉，紧固螺钉内端头与固定圆盘侧凹槽相适配，通过紧固螺钉挤压凹槽即锁定 转动臂；
测角转盘水平置于固定圆盘上方，测角转盘底盘与固定圆盘同轴固定连接，测角 转盘侧面径向凸设有角度微调螺杆，测角转盘上转动盘中心有通孔；
固定臂外端凹槽中正交固接第一支杆下端，第一支杆上端可旋转的固接光源支 架，光源固定在光源支架上；测角转盘上转动盘中心通孔内侧壁中正交固接第二支杆下端周圆，第二支杆上端固接测试部件，第二支杆与轴共一中心轴线；转动臂外端凹槽中正交固 接第三支杆下端，第三支杆上端可旋转的固接探测器支架，探测器固定在探测器支架上；光 源、测试部件及探测器的中心到底座上表面的距离相同，光源、测试部件、探测器处于同一 水平面，光源光被耦合穿过测试部件后，被探测器接收。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述测试部件，为光波导测试装置(发明专 利，申请号200910080063. 1，申请日2009年3月18日)或光波导生化传感器测试装置 (发明专利，申请号200910093766. 8，申请日2009年9月28日)或棱镜全反射测试装置其中之一。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述棱镜全反射测试装置，包括底盘、耦合棱 镜、光传感芯片、样品槽、样品槽紧固件、第二支杆，其中，耦合棱镜为等腰直角棱镜，耦合棱 镜的一侧面固接于底盘上表面，两直角边侧面分别对向两侧的光源、探测器，耦合棱镜的 底面与光传感芯片背面紧贴连，光传感芯片正面与样品槽开口紧贴连，样品槽底外侧与样 品槽紧固件紧贴连；样品槽紧固件固接于底盘上表面；第二支杆上端正交固接于底盘下表 面，第二支杆的轴线与耦合棱镜底面一直角边垂直相交；
使用时，将少许耦合液滴在光传感芯片背面，然后将光传感芯片背面紧贴耦合棱 镜底面，再将样品槽紧贴光传感芯片正面，通过调节样品槽紧固件，使样品槽和光传感芯片 紧夹在耦合棱镜和样品槽紧固件之间，并使样品槽与光传感芯片接触处不漏水。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述耦合棱镜，为玻璃或透光晶体制成；光传 感芯片，为表面等离子体共振芯片或光波导芯片其中之一；样品槽，由硅橡胶或聚四氟乙烯 材料制成；样品槽紧固件包括压块、横梁和紧固螺钉，横梁下侧固接于底盘上表面，紧固螺 钉水平螺设于横梁中部，紧固螺钉内端有压块，外端为旋把；调节旋把，使压块将样品槽和 光传感芯片紧贴连，并使样品槽与光传感芯片接触处不漏水。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述光源，为小型线偏振激光器或宽带线偏 振平行光发射器其中之一。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述探测器，为光电池、光敏二极管、光电倍 增管或光纤光谱仪其中之一；当光源为小型线偏振激光器时，探测器用光电池、光敏二极管 或光电倍增管中的一种；当光源为宽带线偏振平行光发射器时，探测器用光纤光谱仪。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述宽带线偏振平行光发射器，包括一光纤 宽带冷光源，一光纤准直器、光源支架、一线性偏振器、及一光纤；光纤一端与光纤宽带冷光 源固定连接，另一端与光纤准直器后端固定连接，线性偏振器置于光纤准直器前端，光纤准 直器、线性偏振器分别固定在光源支架上，并使光纤准直器射出的平行光垂直穿过线性偏 振器；光源支架固接在第一支杆上端，第一支杆下端垂直固定在固定臂上，光源支架上设有 微调旋钮，使光纤准直器射出的平行光束轴线与测角转盘轴线垂直相交。
所述的衰减全反射光学测量平台，其当选用光纤光谱仪作为探测器时，需要如下 附件第二光纤、第二光纤准直器、探测器支架，第二光纤一端与光纤光谱仪固定连接，另一 端与第二光纤准直器固定连接，第二光纤准直器固定在探测器支架上，探测器支架固接在 第三支杆上端，第三支杆下端垂直固定在转动臂上；从测试部件输出的光束被第二光纤准 直器接收并聚焦到第二光纤端面，再由第二光纤传输到光纤光谱仪；光纤光谱仪与第一光 纤准直器之间以第三光纤相连接。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述宽带线偏振平行光发射器与光纤光谱仪配合使用时，宽带线偏振平行光发射器使用的光纤与光纤光谱仪使用的光纤，通过分叉光纤结构互联形成三支四端的两头分叉光纤，使得宽带线偏振平行光发射器中的第一光纤准直器通过分叉光纤同时与光纤冷光源和光纤光谱仪连接，光纤光谱仪又通过分叉光纤同时与作为光纤光谱仪附件的第二光纤准直器连接；
当来自第一光纤准直器的平行光束照射到测试部件中的耦合棱镜时，从被照射的耦合棱镜镜面反射的光束，通过调节测角转盘的角度，使其沿原路返回到第一光纤准直器， 再由分叉光纤传输到光纤光谱仪进行探测，由此实现测试平台精确的光路准直与零度入射角定位功能。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述测角转盘，是手动操作的测角转盘，或电机驱动的全自动测角转盘。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述固定圆盘、转动臂与轴之间分别设有轴承，两轴承叠置；轴上端与固定圆盘固接，是以焊接方式固定连接，轴下端设有不脱出螺钉、 垫片。
所述的衰减全反射光学测量平台，其所述测角转盘，在不需要测角的应用中，测角转盘以支杆套筒替代，支杆套筒下端面固接于固定圆盘上表面，支杆套筒中心轴线与轴的中心轴线重合；支杆套筒壁上正交设有支杆紧固螺钉，第二支杆插入支杆套筒内，与支杆套筒相对转动连接；旋转第二支杆使得支杆上端的测试部件被调节到适当位置后，由支杆紧固螺钉锁定第 二支杆。
所述的衰减全反射光学测量平台，其用于测试光波导导波特性、光波导传感器特性、表面等离子体共振传感器特性、薄膜样品厚度和折射率及光学特性；其中，
在用于表面等离子体共振传感器特性测试时，测试部件用棱镜全反射测试装置；
在用于测试薄膜样品厚度和折射率及光学特性时，测试部件用棱镜全反射测试装置，待测薄膜样品取代光传感芯片。
本发明测量平台的优点在于多个可动部件与固定部件组装在一起形成一个结构紧凑的小型化通用型测试系统，避免了分离器件在光路调节时操作困难、精度不高、稳定性和重复性差等缺点，该系统入射角准确可调，可灵活接收出射光，用途广泛、操作方便、测试精度高、重复性好。
图1 :本发明的一种衰减全反射光学测量平台的正视图2 :本发明的一种衰减全反射光学测量平台由底座、固定圆盘、固定臂、转动臂构成的主体结构的俯视图3 :本发明的一种衰减全反射光学测量平台由底座、固定圆盘、固定臂、转动臂构成的主体结构的正视图4 :本发明的一种基于反射光谱测量模式的衰减全反射光学测量平台的示意图5 :利用图4所示的测量平台在入射角为8°，样品槽内注入去离子水和浓度为 2μ M的溶菌酶水溶液的条件下分别测得的表面等离子体共振(SPR)传感器的共振光谱图。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，是本发明的一种衰减全反射光学测量平台，图中，底 座1、转动臂2、固定臂3、固定圆盘4、测角转盘5、测试部件6、光源7、探测器8、光纤9、支杆 10、转动臂紧固螺钉21及螺钉支架22、轴23、不脱出螺钉24、滚动轴承25、螺钉31、支撑垫 圈32、固定圆盘侧壁凹槽41、角度微调螺杆51、耦合棱镜61、光传感芯片62、样品槽63、压 块64、横梁65、样品槽紧固螺钉66、底盘67、光源支架71、光纤宽带冷光源72、光纤准直器 73和83、线性偏振器74、探测器支架81、光纤光谱仪82。
固定臂3与固定圆盘4成一整体，转动臂2与固定圆盘4通过轴23、轴承25及不 脱出螺钉24同轴转动连接，轴23与固定圆盘4经焊接等方式固定连接，转动臂2上设置有 紧固螺钉21与螺钉支架22，固定圆盘4侧面刻有凹槽41，通过紧固螺钉21挤压凹槽41可 锁定转动臂2 ;固定臂3与固定圆盘4置于底座I上方，并由至少三组螺钉31和支撑垫圈 32与底座I固定连接，并使转动臂2位于底座I与固定圆盘4之间；测角转盘5置于固定 圆盘4上方，测角转盘5底盘与固定圆盘4同轴固定连接，测角转盘5上设置有角度微调螺 杆51，测试部件6通过自身支杆10固定在测角转盘5上转动盘中心开设的通孔内，光源7 固定到光源支架71上，再通过支杆10将光源支架71固定到固定臂3上，探测器8固定到 探测器支架81上，再通过支杆10将探测器支架81固定到转动臂2上，光源7、探测器8及 测试部件6的中心到底座I上表面的距离相同，光源支架71和探测器支架81上分别设置 有微调旋钮，光源光被耦合穿过测试部件6后可被探测器8接收；
固定圆盘4、固定臂3、转动臂2、底座I的连接关系也可以是转动臂2与底座I转 动连接；固定臂3与固定圆盘4成一整体，置于转动臂2上方，并由至少三组螺钉31和支撑 垫圈32与底座I固定连接，并使固定圆盘4轴线与转动臂2连接轴轴线重合。
测试部件6为光波导测试装置(发明专利，申请号200910080063. 1，申请日 2009年3月18日)、或光波导生化传感器测试装置(发明专利，申请号200910093766. 8， 申请日2009年9月28日)、或棱镜全反射测试装置。其中，测试部件自身支杆10在“光 波导测试装置”专利申请书中对应于主支杆2，在“光波导生化传感器测试装置”专利申请 书中对应于支架12。
棱镜全反射测试装置包括稱合棱镜61、光传感芯片62、样品槽63、底盘67、支杆 10、及由压块64、横梁65和紧固螺钉66组成的样品槽紧固件。其中，耦合棱镜61为由高折 射率玻璃或透光晶体制成的等腰直角棱镜，置于底盘67上方并用胶粘等方式使棱镜61的 三角形底面与底盘67固定连接；横梁65置于底盘67上方，与底盘67固定连接，紧固螺钉 66穿过横梁65中间的内螺纹孔与压块64连接，并使压块64朝向棱镜61镜面；支杆10置 于底盘67下方并垂直固定在底盘67上，使支杆10的轴线与棱镜61的三角形底面一直角 边垂直相交。光传感芯片62为SPR芯片或光波导芯片，样品槽63由硅橡胶或聚四氟乙烯 材料制成；使用时，将少许耦合液滴在光传感芯片62背面，然后将芯片62背面紧贴棱镜61 镜面，再将样品槽63紧贴光传感芯片62正面，通过旋转紧固螺钉66使样品槽63和光传感 芯片62紧夹在棱镜61和压块64之间，并使样品槽63与光传感芯片62密封接触。
光源7为小型化线偏振激光器或宽带线偏振平行光发射器。
探测器8为光电池或光敏二极管或光电倍增管或光纤光谱仪。当光源7为小型化线偏振激光器时，探测器8可选用光电池、光敏二极管及光电倍增管中的一种；当光源7为宽带线偏振平行光发射器时，探测器8选用光纤光谱仪。
宽带线偏振平行光发射器包括一光纤宽带冷光源72，一光纤准直器73、一光源支架71、一线性偏振器74、及一光纤9,光纤一端与光纤宽带冷光源72固定连接,另一端与光纤准直器73固定连接，光纤准直器73固定到光源支架71上，线性偏振器74置于光纤准直器73前端，与光源支架71固定连接，并使从光纤准直器73射出的平行光垂直穿过偏振器， 光源支架71通过支杆10垂直固定到固定臂3上，光源支架71上设置有微调旋钮，使从光纤准直器73射出的平行光束轴线与测角转盘5轴线垂直相交。
当探测器8为光纤光谱仪82时，需要的附件包括一光纤9和一光纤准直器83及一探测器支架81。光纤9 一端与光纤光谱仪82固定连接，另一端与光纤准直器83固定连接，光纤准直器83固定到探测器支架81上，探测器支架81再通过支杆10垂直固定到转动臂2上，探测器支架81上设置有微调旋钮，从测试部件6输出的光束可被光纤准直器83接收并聚焦到光纤9端面，再由光纤9传输到光纤光谱仪82。
宽带线偏振平行光发 射器使用的光纤与光纤光谱仪82使用的光纤通过分叉光纤结构互联形成三支四端的两头分叉光纤9，使得宽带线偏振平行光发射器的光纤准直器73 通过分叉光纤同时与光纤冷光源72和光纤光谱仪82连接，光纤光谱仪82又通过分叉光纤同时与作为附件的光纤准直器83连接。
当入射平行光束照射到测试部件6的耦合棱镜61时，从棱镜61镜面反射的光束可通过调节测角转盘5使其沿原路返回并被光纤准直器73接收再由分叉光纤9传输到光纤光谱仪82进行探测，由此实现测试平台精确的光路准直与零度入射角定位功能。
测角转盘5可以是手动操作的测角转盘，也可以电机驱动的全自动测角转盘。
测角转盘5在不需测角的情况下可更换为支杆套筒，支杆套筒置于固定圆盘4上方并与固定圆盘4同轴固定连接，支杆套筒壁上设置有紧固螺钉，测试部件6通过自身支杆与支杆套筒转动连接，通过转动支杆使得测试部件6被调节到适当位置后再由紧固螺钉锁定。
当衰减全反射光学测量平台用于测试分析光波导导波特性时，测试部件6选用光波导测试装置(发明专利，申请号200910080063. 1，申请日2009年3月18日)；当用于测试分析光波导传感器特性时，测试部件选用光波导生化传感器测试装置(发明专利，申请号200910093766. 8，申请日2009年9月28日)；当用于测试分析SPR传感器特性或波导模式谱特性时、测试部件6选用棱镜全反射测试装置；当用于测试分析薄膜样品的厚度和折射率及其光学特性时，测试部件6选用棱镜全反射测试装置，待测薄膜样品取代光传感芯片。
实施例
底座1、转动臂2、固定臂3及固定圆盘4由不锈钢制成，底座I尺寸为195_X 100_X 12mm,转动臂2尺寸为80_X25_X 12mm、固定臂3尺寸为 45mmX20mmX 12mm,固定圆盘4直径90mm,厚25mm ;测角转盘5为市售手动旋转台，直径 80mm，带有角度微调螺杆51 ;光纤宽带冷光源72为市售的卤钨灯光纤冷光源，光纤光谱仪 82为市售的CCD (电荷耦合器件)光纤光谱仪，光谱测试范围300nm lOOOnm，光谱分辨率 lnm。两头分叉光纤为石英多模光纤,光纤芯直径600 μ m,光纤各端带有SMA光纤适配器。
测试部件6采用棱镜全反射测试装置，装置底盘67、压块64、横梁65和紧固螺钉66由硬铝制成，耦合棱镜61由高折射率玻璃制成，棱镜的三角形底面边长为 25mmX25mmX35. 36mm，棱镜高为25mm。传感芯片62为SPR芯片，由BK7玻璃基板表面溅射 45nm厚的金膜组成,芯片尺寸为25mmX 20mmX 1mm,样品槽63由娃橡胶块制成,样品槽尺寸为25mmX 25mmX 5mm,光稱合液为碘化亚甲基。
开启齒鹤灯光纤冷光源72,从光纤射出的光透过光纤准直器73和偏振器74后成为线偏振平行光束，该光束照射到耦合棱镜61镜面被部分反射和部分折射，调节测角转盘 5使得从棱镜61镜面反射的光束沿原路返回并被光纤准直器73接收，再由分叉光纤9传输到光纤光谱仪82，当光纤光谱仪探测到的光谱强度达到最大时停止调节测角转盘5并读取测角转盘指定的度数，该度数所对应的入射角为零度。之后再次调节测角转盘5，使得入射角设定为8°。然后旋转转动臂2并微调探测器支架81，使得从耦合棱镜61射出的衰减全反射光束被光纤准直器83接收并由分叉光纤9传输到光纤光谱仪82。当光纤光谱仪82 探测到的光谱强度达到最大时，利用紧固螺钉21锁定转动臂2。
利用移液器把去离子水注入样品槽63后纪录光纤光谱仪82探测到的反射光强度谱。然后把样品槽63中的去离子水更换为浓度为2 μ M的溶菌酶水溶液，同时以Is的时间间隔连续纪录反射光强度谱。当光谱被观测到不再随时间变化后，停止纪录。把溶液从样品槽63中取出后松开样品槽紧固件，更换新的SPR芯片，并取出样品槽63进行清洗以备下次使用。图5显示了 在入射角为8° ,样品槽内充满去离子水和浓度为2μ M的溶菌酶水溶液的条件下分别测得的SPR传感器的共振光谱。每一光谱包括一波谷，波谷对应的波长即是SPP共振波长。溶菌酶在SPR芯片表面的吸附使得SPP共振波长相对于去离子水对应的 SPP共振波长产生红移。
权利要求
1.一种衰减全反射光学测量平台，包括底座、转动臂、固定臂、固定圆盘、测角转盘、光源、光源支架、探测器、探测器支架、测试部件及支杆；其特征在于， 在固定圆盘侧面径向凸设有固定臂，固定圆盘与固定臂成一整体，固定圆盘中心通孔套设有轴，轴上端与固定圆盘固接，轴下端支于底座中心通孔中，固定臂与固定圆盘水平置于底座上方，由至少三组螺钉和配套垫圈与底座固定连接，固定圆盘侧面设有凹槽；固定臂外端上表面有一凹槽； 转动臂内端通孔套于轴上，与固定圆盘同轴转动连接，位于底座与固定圆盘之间，转动臂外端上表面有一凹槽；转动臂内外两端之间向上凸设螺钉支架，螺钉支架中心水平螺设紧固螺钉，紧固螺钉内端头与固定圆盘侧凹槽相适配，通过紧固螺钉挤压凹槽即锁定转动臂； 测角转盘水平置于固定圆盘上方，测角转盘底盘与固定圆盘同轴固定连接，测角转盘侧面径向凸设有角度微调螺杆，测角转盘上转动盘中心有通孔； 固定臂外端凹槽中正交固接第一支杆下端，第一支杆上端可旋转的固接光源支架，光源固定在光源支架上；测角转盘上转动盘中心通孔内侧壁中正交固接第二支杆下端周圆，第二支杆上端固接测试部件，第二支杆与轴共一中心轴线；转动臂外端凹槽中正交固接第三支杆下端，第三支杆上端可旋转的固接探测器支架，探测器固定在探测器支架上；光源、测试部件及探测器的中心到底座上表面的距离相同，光源、测试部件、探测器处于同一水平面，光源光被耦合穿过测试部件后，被探测器接收。
2.如权利要求1所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述测试部件，为光波导测试装置或光波导生化传感器测试装置或棱镜全反射测试装置其中之一。
3.如权利要求2所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述棱镜全反射测试装置，包括底盘、耦合棱镜、光传感芯片、样品槽、样品槽紧固件、第二支杆，其中，耦合棱镜为等腰直角棱镜，耦合棱镜的一侧面固接于底盘上表面，两直角边侧面分别对向两侧的光源、探测器，耦合棱镜的底面与光传感芯片背面紧贴连，光传感芯片正面与样品槽开口紧贴连，样品槽底外侧与样品槽紧固件紧贴连；样品槽紧固件固接于底盘上表面；第二支杆上端正交固接于底盘下表面，第二支杆的轴线与耦合棱镜底面一直角边垂直相交； 使用时，将少许耦合液滴在光传感芯片背面，然后将光传感芯片背面紧贴耦合棱镜底面，再将样品槽紧贴光传感芯片正面，通过调节样品槽紧固件，使样品槽和光传感芯片紧夹在耦合棱镜和样品槽紧固件之间，并使样品槽与光传感芯片接触处不漏水。
4.如权利要求3所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述耦合棱镜，为玻璃或透光晶体制成；光传感芯片，为表面等离子体共振芯片或光波导芯片其中之一；样品槽，由硅橡胶或聚四氟乙烯材料制成；样品槽紧固件包括压块、横梁和紧固螺钉，横梁下侧固接于底盘上表面，紧固螺钉水平螺设于横梁中部，紧固螺钉内端有压块，外端为旋把；调节旋把，使压块将样品槽和光传感芯片紧贴连，并使样品槽与光传感芯片接触处不漏水。
5.如权利要求1所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述光源，为小型线偏振激光器或宽带线偏振平行光发射器其中之一。
6.如权利要求1和5所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述探测器，为光电池、光敏二极管、光电倍增管或光纤光谱仪其中之一；当光源为小型线偏振激光器时，探测器用光电池、光敏二极管或光电倍增管中的一种；当光源为宽带线偏振平行光发射器时，探测器用光纤光谱仪。
7.如权利要求1或5所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述宽带线偏振平行光发射器，包括一光纤宽带冷光源，一光纤准直器、光源支架、一线性偏振器、及一光纤； 光纤一端与光纤宽带冷光源固定连接，另一端与光纤准直器后端固定连接，线性偏振器置于光纤准直器前端，光纤准直器、线性偏振器分别固定在光源支架上，并使光纤准直器射出的平行光垂直穿过线性偏振器；光源支架固接在第一支杆上端，第一支杆下端垂直固定在固定臂上，光源支架上设有微调旋钮，使光纤准直器射出的平行光束轴线与测角转盘轴线垂直相交。
8.如权利要求1或6所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，当选用光纤光谱仪作为探测器时，需要如下附件第二光纤、第二光纤准直器、探测器支架，第二光纤一端与光纤光谱仪固定连接，另一端与第二光纤准直器固定连接，第二光纤准直器固定在探测器支架上，探测器支架固接在第三支杆上端，第三支杆下端垂直固定在转动臂上；从测试部件输出的光束被第二光纤准直器接收并聚焦到第二光纤端面，再由第二光纤传输到光纤光谱仪；光纤光谱仪与第一光纤准直器之间以第三光纤相连接。
9.如权利要求6所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述宽带线偏振平行光发射器与光纤光谱仪配合使用时，宽带线偏振平行光发射器使用的光纤与光纤光谱仪使用的光纤，通过分叉光纤结构互联形成三支四端的两头分叉光纤，使得宽带线偏振平行光发射器中的第一光纤准直器通过分叉光纤同时与光纤冷光源和光纤光谱仪连接，光纤光谱仪又通过分叉光纤同时与作为光纤光谱仪附件的第二光纤准直器连接；当来自第一光纤准直器的平行光束照射到测试部件中的耦合棱镜时，从被照射的耦合棱镜镜面反射的光束，通过调节测角转盘的角度，使其沿原路返回到第一光纤准直器，再由分叉光纤传输到光纤光谱仪进行探测，由此实现测试平台精确的光路准直与零度入射角定位功能。
10.如权利要求1或9所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述测角转盘，是手动操作的测角转盘，或电机驱动的全自动测角转盘。
11.如权利要求1所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述固定圆盘、转动臂与轴之间分别设有轴承，两轴承叠置；轴上端与固定圆盘固接，是以焊接方式固定连接， 轴下端设有不脱出螺钉、垫片。
12.如权利要求1所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，所述测角转盘，在不需要测角的应用中，测角转盘以支杆套筒替代，支杆套筒下端面固接于固定圆盘上表面，支杆套筒中心轴线与轴的中心轴线重合；支杆套筒壁上正交设有支杆紧固螺钉，第二支杆插入支杆套筒内，与支杆套筒相对转动连接；旋转第二支杆使得支杆上端的测试部件被调节到适当位置后，由支杆紧固螺钉锁定第二支杆。
13.如权利要求1所述的衰减全反射光学测量平台，其特征在于，用于测试光波导导波特性、光波导传感器特性、表面等离子体共振传感器特性、薄膜样品厚度和折射率及光学特性；其中，在用于表面等离子体共振传感器特性测试时，测试部件用棱镜全反射测试装置；在用于测试薄膜样品厚度和折射率及光学特性时，测试部件用棱镜全反射测试装置， 待测薄膜样品取代光传感芯片。
全文摘要
本发明公开了一种衰减全反射光学测量平台，涉及光学测量技术，包括底座、转动臂、固定臂、测试部件等；测试部件为光波导测试装置或光波导生化传感器测试装置或棱镜全反射测试装置。固定臂与固定圆盘成一整体，转动臂与固定圆盘同轴转动连接，转动臂通过紧固螺钉锁定；固定臂与固定圆盘置于底座上方，与底座固定连接，转动臂位于底座与固定圆盘之间；测角转盘置于固定圆盘上方，与固定圆盘同轴固定连接；测试部件通过自身支杆固定在测角转盘上，光源和探测器分别固定到各自支架上，光源支架和探测器支架再通过支杆分别固定到固定臂和转动臂上，光源光穿过测试部件后被探测器接收。本发明装置入射角准确可调，可灵活接收出射光，重复性和通用性好。
文档编号G01N21/01GK102998097SQ20111027675
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者祁志美, 张喆 申请人:中国科学院电子学研究所