棱鏡耦合型表面等離子體共振傳感特性研究.pdf

1、表面等離子體共振現(xiàn)象自1902年在實(shí)驗(yàn)被發(fā)現(xiàn)以來，吸引了眾多學(xué)者的研究興趣，在理論研究和應(yīng)用研究方面都獲得快速發(fā)展，隨著近30年微納加工技術(shù)的突破性進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)基于表面等離子體共振原理的各種技術(shù)應(yīng)用掀起了研究熱潮，其中，基于表面等離子體共振原理的傳感器技術(shù)研究倍受關(guān)注，由于其靈敏度高、免標(biāo)記、可快速檢測(cè)等突出優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)藥工程，食品安全檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域得到深入研究和快速發(fā)展。
　　全文的研究工作主要為：
　　首先，研

2、究了表面等離子體共振的理論基礎(chǔ)和激發(fā)條件，利用薄膜理論給出反射譜的計(jì)算方法，研究了發(fā)生表面等離子體共振時(shí)對(duì)反射譜的影響，分析了表面等離子共振傳感器的調(diào)制方式和性能指標(biāo)，利用仿真軟件Comsol對(duì)表面等離子體共振的產(chǎn)生及特性進(jìn)行了模擬研究。
　　其次，具體分析了棱鏡耦合型表面等離子體共振傳感器系統(tǒng)中不同光源、棱鏡、金屬膜等對(duì)傳感器性能指標(biāo)的影響，對(duì)表面等離子體共振傳感器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用做出了具有針對(duì)性指導(dǎo)意義的工作。
　　接著，設(shè)

3、計(jì)了可用于濕度檢測(cè)的表面等離子體共振傳感器，利用具有較高感濕能力的多孔陶瓷SiO2作為傳感器感濕層，并對(duì)設(shè)計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，獲得較高的濕度檢測(cè)靈敏度，并具有良好的線性檢測(cè)關(guān)系。
　　最后，在表面等離子體共振的基礎(chǔ)上研究了反向表面等離子共振現(xiàn)象，提出了新型的基于聚合物棱鏡的反向表面等離子共振傳感器，并把檢測(cè)光源由可見光擴(kuò)展到近紅外區(qū)域，研究表明，反向表面等離子共振傳感器在檢測(cè)分辨率，動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍以及信噪比方面具有獨(dú)特的檢測(cè)優(yōu)勢(shì)