溫度自補(bǔ)償?shù)膫?cè)邊拋磨型光纖SPR傳感器.pdf

1、人體血糖連續(xù)監(jiān)測(cè)對(duì)糖尿病的診斷、治療有重要意義。目前，植入式酶電極傳感器廣泛用于臨床上的血糖連續(xù)性監(jiān)測(cè)。然而植入式酶電極傳感器有兩個(gè)缺陷:酶電極傳感器的信號(hào)易受到人體生物電的影響;酶與葡萄糖反應(yīng)會(huì)消耗部分葡萄糖，這會(huì)使得低血糖檢測(cè)困難。為了克服這兩個(gè)缺陷，本文設(shè)計(jì)了溫度自補(bǔ)償?shù)膫?cè)邊拋磨型光纖表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)傳感器。傳統(tǒng)光纖SPR傳感器的靈敏度較低且光譜信號(hào)易受溫度影響。該傳感

2、器采用側(cè)邊拋磨型結(jié)構(gòu)，即傳感區(qū)拋磨為一平面結(jié)構(gòu)，這使得光纖表面修飾技術(shù)易實(shí)現(xiàn)，為增強(qiáng)傳感器的靈敏度奠定了基礎(chǔ);集成長(zhǎng)周期光纖光柵，這使得傳感器能自動(dòng)補(bǔ)償溫度引起的SPR光譜的漂移，增強(qiáng)了傳感器的測(cè)量準(zhǔn)確度。
　　論文主要工作包括如下幾個(gè)方面:
　　(1)傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與模擬。依據(jù)理論分析設(shè)計(jì)了傳感器的整體結(jié)構(gòu)。采用COMSOL多物理場(chǎng)的模式分析模塊對(duì)側(cè)邊拋磨型光纖SPR結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了模擬仿真。確定了傳感器的最佳結(jié)構(gòu)參數(shù):拋磨

3、區(qū)域長(zhǎng)度、剩余包層厚度、鉻層厚度、金層厚度。依據(jù)長(zhǎng)周期光纖光柵（Long period fiber grating，LPFG）溫度測(cè)量理論，確立了LPFG的最佳參數(shù)。
　　(2)傳感器的制作。首先采用二氧化碳激光器刻寫(xiě)LPFG。其次采用輪式拋磨機(jī)拋磨光纖形成側(cè)邊拋磨結(jié)構(gòu)。然后采用真空物理氣相沉積工藝將鉻、金蒸鍍?cè)趻伳テ矫嫔?。最后?duì)傳感器進(jìn)行了封裝。
　　(3)傳感器特性檢測(cè)。建立了評(píng)價(jià)傳感器性能的測(cè)量系統(tǒng)。開(kāi)展了LPFG與S