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申请/专利权人：北京工业大学

摘要：基于空芯光纤内壁的SERS微腔结构及其激光加工方法，属于属于等离激元纳米光子学和传感器技术领域。提出了一种分布于空芯光纤内壁的三维等离激元纳米结构激光加工方法，工艺过程的自动控制和高效，激光直写加工可以批量制备新型SERS检测基底。空芯光纤SERS基底大大提高SERS检测信号的三维反馈与收集。

主权项：1.用于SERS微腔结构的制备方法，其特征在于，采用的装置包括电机（1）、柔性连接管（2）、空芯光纤（3）、刚性板材（4），空芯光纤（3）内壁吸附由金属纳米颗粒构成的颗粒膜；电机和空芯光纤的一端通过柔性材料同轴连接；两个刚性板材平行相对，刚性板材上打有限位孔（5），空芯光纤（3）穿过两个限位孔（5），限位孔（5）具有支撑和限位空芯光纤的作用；激光垂直聚焦于空芯光纤外壁上；电机能够直进与旋转，电机的直进与旋转带动空芯光纤直进并旋转，限位孔使空芯光纤与电机同轴芯转动，所述的SERS微腔结构为基于空芯光纤内壁的SERS微腔结构；具体方法：金属纳米颗粒胶体溶液填充于空芯光纤纤芯，经过预处理过程在空芯光纤内壁形成金属纳米颗粒多层膜；利用3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）分子的桥连特性，将金属纳米颗粒吸附在空芯光纤内壁上：准备内径为600nm，长度为10cm的空芯光纤备用；NaOH水溶液浸泡空芯光纤30min，之后用去离子水冲洗2-3次；配制浓度为5%的APTMS甲醇溶液；APTMS甲醇溶液浸泡空芯光纤2h，之后用甲醇冲洗2-3次，去除未键合于空芯光纤内壁的APTMS分子；使用Brust两相法制备直径为2-5nm的金纳米颗粒粉末；将制备的金纳米颗粒粉末溶于二甲苯，配置浓度为100mgmL的金纳米颗粒胶体溶液；利用毛细作用力将金纳米颗粒胶体溶液吸入到空芯光纤纤芯内，再将胶体溶液利用重力作用排出，重复上述过程3-4次；加热板温度设置为210℃，将填充满金纳米颗粒胶体溶液的空芯光纤置于加热板上；待溶剂挥发同时排除未吸附于空芯光纤内壁的金纳米颗粒，空芯光纤内壁吸附有多层致密的金纳米颗粒；激光加工过程中使用柱透镜产生椭圆光斑，在焦点处，椭圆光斑平行于光纤长轴，局部区域最大化加工产生均匀的SERS结构。

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