光纖SPR動(dòng)態(tài)范圍調(diào)節(jié)與多通道技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、P偏振光在玻璃與納米級(jí)金屬薄膜界面發(fā)生全反射時(shí),倏逝場(chǎng)會(huì)滲透到金屬薄膜中,當(dāng)金屬中的自由電子與倏逝波頻率相等時(shí),二者將發(fā)生共振,全反射條件被破壞,入射光被金屬表面的電子吸收,反射光的能量將急劇下降,這就是SPR現(xiàn)象。當(dāng)入射角、光波長(zhǎng)固定時(shí),此現(xiàn)象將完全依賴于薄膜外環(huán)境介質(zhì)的折射率,可以制成折射率傳感器。SPR傳感器特點(diǎn)為高靈敏度,抗電磁干擾,響應(yīng)速度快,無須標(biāo)記樣品等。為了彌補(bǔ)背景折射率的干擾及對(duì)特異性結(jié)合進(jìn)行有效測(cè)量,多通道的SPR傳

2、感器亟待開發(fā)。目前關(guān)于SPR的多通道技術(shù)研究多見于棱鏡式結(jié)構(gòu),光纖SPR的多通道研究尚不多見。而與棱鏡式相比,光纖SPR傳感探針具有小型化,可以直接浸泡在待測(cè)溶液中的優(yōu)點(diǎn)。本論文開展光纖SPR多通道技術(shù)相關(guān)探索:
  1.深入研究傳統(tǒng)階躍多模光纖透射式SPR探針鍍制金膜厚度不同時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍(同樣折射率測(cè)量范圍內(nèi)共振波長(zhǎng)移動(dòng)范圍)及靈敏度影響。提出一種新型的利用不同金膜厚度實(shí)現(xiàn)分布式多通道光纖SPR微傳感器。
  2.深入研究

3、 SPR傳感機(jī)理,利用光纖研磨技術(shù)制作側(cè)面傾斜的階躍多模光纖透射式SPR傳感探針。通過實(shí)驗(yàn)研究側(cè)面傾斜角度對(duì)SPR探針動(dòng)態(tài)范圍及靈敏度的影響。提出一種新型的利用側(cè)面傾斜階躍多模光纖級(jí)聯(lián)分布式多通道SPR微傳感器。
  3.研究光纖SPR波分復(fù)用(WDM)技術(shù)與時(shí)分復(fù)用(TDM)技術(shù),提出并制作雙芯光纖四通道SPR傳感器,雙芯光纖利用時(shí)分復(fù)用技術(shù)(并聯(lián))分成兩路,然后在每路上利用波分復(fù)用技術(shù)(串聯(lián))實(shí)現(xiàn)雙通道。波分復(fù)用技術(shù)是通過單模

4、光纖錐角結(jié)構(gòu)不同的研磨角,調(diào)節(jié)光源入射角,從而調(diào)節(jié) SPR動(dòng)態(tài)范圍,克服了分布式光纖SPR傳感器難于在有限波長(zhǎng)檢測(cè)范圍內(nèi)產(chǎn)生兩個(gè)易于區(qū)分的共振谷的難題。
  綜上所述,本課題提出一種新型的利用不同金膜厚度實(shí)現(xiàn)分布式多通道光纖SPR微傳感器;提出一種新型的利用側(cè)面傾斜階躍多模光纖級(jí)聯(lián)分布式多通道 SPR微傳感器;在光纖中將SPR波分復(fù)用技術(shù)與時(shí)分復(fù)用技術(shù)聯(lián)合使用,提出并制作雙芯光纖四通道SPR微傳感器。有效解決光纖SPR無法實(shí)現(xiàn)多通

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