一种检测光与手性溶液耦合程度的元件的制作方法

本发明涉及微纳光学技术领域，具体涉及一种检测光与手性溶液耦合程度的元件。

背景技术：

手性分子，是化学结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。碳原子在形成有机分子的时候，4个原子或基团可以通过4根共价键形成三维的空间结构。由于相连的原子或基团不同，它会形成两种分子结构。这两种分子物理性质相同，化学性质却可能有很大差异，两者之间在药力、毒性等方面往往存在差别，有的甚至作用相反。从分子的组成形状来看，它们依然是两种分子。这种情形像是镜子里和镜子外的物体那样，看上去互为对应。由于是三维结构，它们不管怎样旋转都不会重合，就像左手和右手那样，称这两种分子具有手性，又叫手性分子。因此这两种分子互为同分异构体，这种异构的形式称为手性异构，有r型和s型两类。

手性分子一般以溶液形式存在，但手性溶液的手性测量需要用圆二色性光谱仪来测量，但圆二色性光谱仪价格昂贵，一般实验室无法承担，入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是解决入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高的技术问题。

为此，本发明提供了一种检测光与手性溶液耦合程度的元件，所述元件包括基底和本体结构；所述本体结构设有入光口、第一光路腔体和第二光路腔体；所述第一光路腔体和所述第二光路腔体相同；所述第一光路腔体和所述第二光路腔体关于所述入光口对称；所述第一光路腔体包括第一倾斜段和第一水平段；所述第一倾斜段和所述入光口连接；所述第二光路腔体包括第二倾斜段和第二水平段；所述第二倾斜段和所述入光口连接。

进一步地，所述第一水平段与所述第二水平段一侧设有一成像板；所述成像板与所述本体结构之间相离。

进一步地，所述成像板与入光口相对的位置设有一中心线。

进一步地，所述第一水平段与所述第二水平段出口端分别设有一方向相同的偏振片。

进一步地，所述第一水平段靠近所述第一倾斜段一端设有一透明挡片；所述第二水平段靠近所述第二倾斜段一端设有一透明挡片。

进一步地，所述第一水平段和所述第二水平段均设有一弧形板。

进一步地，所述第一水平段和所述第二水平段均设有金属颗粒；所述第二水平段注有手性溶液。

进一步地，所述弧形板两端与所述本体结构相离。

本发明的有益效果：本申请实施例提供了一种检测光与手性溶液耦合程度的元件，通过在入光口后设置相同的第一光路腔体和第二光路腔体，第一光路腔体和第二光路腔体相同，第一光路腔体和第二光路腔体关于入光口对称，第一光路腔体包括第一倾斜段和第一水平段，第一倾斜段和入光口连接，第二光路腔体包括第二倾斜段和第二水平段，第二倾斜段和入光口连接。将手性溶液注入任一一个光路腔体中，在入射光的照射下，入射光与手性溶液相互耦合，改变光程，产生干涉条纹，投射到成像板上，然后通过成像板上的干涉条纹判断检测光与手性溶液的耦合程度。入射光与手性溶液的耦合程度与干涉条纹偏移中心线的程度成正比，入射光与手性溶液耦合程度越高，光程越大，成像板上的干涉条纹向远离中心线的方向偏离程度越高；当入射光与手性溶液无耦合时，干涉条纹均匀分布于中心线的两侧。解决了现有技术中存在的入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高的技术问题。实现了将入射光与手性溶液的耦合程度可视化，肉眼可见，降低检测成本，方便使用，具有很强的推广价值。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本申请实施例一种检测光与手性溶液耦合程度的元件本体结构示意图。

图中：1、第一光路腔体；11、第一倾斜段；12、第一水平段；2、第二光路腔体；21、第二倾斜段；22、第二水平段；3、入光口；4、成像板；5、金属颗粒；6、弧形板；7、偏振片；8、透明挡片。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种检测光与手性溶液耦合程度的元件，入射光与手性溶液的耦合程度与干涉条纹偏移中心线的程度成正比，入射光与手性溶液耦合程度越高，光程越大，成像板上的干涉条纹向远离中心线的方向偏离程度越高；当入射光与手性溶液无耦合时，干涉条纹均匀分布于中心线的两侧。解决了现有技术中存在的入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高的技术问题。实现了将入射光与手性溶液的耦合程度可视化，肉眼可见，降低检测成本，方便使用，具有很强的推广价值。

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1：

为解决现有技术中存在的入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高的技术问题，本实施例提供了一种检测光与手性溶液耦合程度的元件，元件包括基底和本体结构，如图1所示，本体结构设有入光口3、第一光路腔体1和第二光路腔体2，第一光路腔体1和第二光路腔体2相同，第一光路腔体1和第二光路腔体2关于入光口3上下对称，第一光路腔体1包括第一倾斜段11和第一水平段12，第一倾斜段11和入光口3连接，第二光路腔体2包括第二倾斜段21和第二水平段22，第二倾斜段21和入光口3连接。第一水平段12与第二水平段22一侧设有一成像板4，成像板4与本体结构之间相离。成像板4与入光口3相对的位置设有一中心线。第一水平段12与第二水平段22出口端分别设有一方向相同的偏振片7。

具体而言：

将手性溶液注入任一一个光路腔体中，在入射光的照射下，入射光与手性溶液相互耦合，改变光程，然后通过偏振片7将光线转化为线偏振光投射到成像板4上产生干涉条纹，最后便可通过成像板4上的干涉条纹判断检测光与手性溶液的耦合程度。入射光与手性溶液的耦合程度与干涉条纹偏移中心线的程度成正比，入射光与手性溶液耦合程度越高，光程越大，成像板4上的干涉条纹向远离中心线的方向偏离程度越高；当入射光与手性溶液无耦合时，干涉条纹均匀分布于中心线的两侧。解决了现有技术中存在的入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高的技术问题。实现了将入射光与手性溶液的耦合程度可视化，肉眼可见，降低检测成本，方便使用，具有很强的推广价值。

本实施例入射光具体为圆偏振光，第一水平段12与第二水平段22出口端分别设有一偏振片7，将入射光转化为线偏振光，从而在成像板4上产生均匀的干涉条纹，产生的干涉条纹谱效果更好，更利于肉眼观察。

第一水平段12和第二水平段22均设有金属颗粒5，第二水平段22注有手性溶液。

本实施例中，金属结构具体为金属微纳结构，用于增强入射光和手性溶液之间的耦合程度，从而在成像板4上产生易于辨识的干涉条纹。

第一水平段12靠近第一倾斜段11一端设有一透明挡片8，第二水平段22靠近第二倾斜段21一端设有一透明挡片8。用于阻挡手性溶液通过倾斜段流入入光口3，污染光源。

第一水平段12和第二水平段22均设有一弧形板6。

具体而言：

弧形板6的弧形面与本体结构相离或者相接触均可，弧形板6两端与本体结构相离。微纳结构尺寸小，极易破损，溶液流动过程中的冲击力很容易损坏微纳结构，在微纳结构上方设置弧形板6有效减小溶液流动对微纳结构的冲击，延长检测元件的使用寿命。

本实施例提供了一种检测光与手性溶液耦合程度的元件，通过在入光口3后设置相同的第一光路腔体1和第二光路腔体2，第一光路腔体1和第二光路腔体2相同，第一光路腔体1和第二光路腔体2关于入光口3对称，第一光路腔体1包括第一倾斜段11和第一水平段12，第一倾斜段11和入光口3连接，第二光路腔体2包括第二倾斜段21和第二水平段22，第二倾斜段21和入光口3连接。将手性溶液注入任一一个光路腔体中，在入射光的照射下，入射光与手性溶液相互耦合，改变光程，产生干涉条纹，投射到成像板4上，然后通过成像板4上的干涉条纹判断检测光与手性溶液的耦合程度。入射光与手性溶液的耦合程度与干涉条纹偏移中心线的程度成正比，入射光与手性溶液耦合程度越高，光程越大，成像板4上的干涉条纹向远离中心线的方向偏离程度越高；当入射光与手性溶液无耦合时，干涉条纹均匀分布于中心线的两侧。解决了现有技术中存在的入射光与手性溶液耦合程度测量需要高精度的光学测量仪器测量，检测成本高的技术问题。实现了将入射光与手性溶液的耦合程度可视化，肉眼可见，降低检测成本，方便使用，具有很强的推广价值。

在使用过程中只需要将手性溶液注入如图1所示第一光路腔体1或第二光路腔体2的第二水平段22，然后在第一水平段12和第二水平段22塞上透明塞即可开始检测。在入射光的照射下，成像板4上的干涉条纹的偏移量即可判断入射光与手性溶液的耦合程度，当入射光为连续的圆偏振光时，第一光路腔体1和第二光路腔体2的透射光叠加后在成像板4上产生干涉条纹，通过测量干涉条纹之间的间距，便可得到入射光通过到第一光路腔体1和第二光路腔体2的椭偏率，通过测量和肉眼观察即可得到，操作方便，易于测量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。