光纖端面微納米結(jié)構(gòu)原位光化學(xué)制備研究.pdf

1、光纖由于光學(xué)性能優(yōu)良和抗電磁輻射電磁能力突出而被廣泛應(yīng)用于傳感技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，光纖光柵傳感器、近場(chǎng)光學(xué)光纖探針、光纖化學(xué)傳感器以及光纖生物傳感器在傳感領(lǐng)域中都具有重要的地位。上述傳感器的性能主要取決其傳感元件—光纖探針。光纖探針制備技術(shù)又直接決定了其靈敏度和耐用程度，進(jìn)而影響到光纖傳感器的性能和應(yīng)用前景?，F(xiàn)有的光纖探針制備技術(shù)存在工藝復(fù)雜、耗時(shí)長和重復(fù)穩(wěn)定性差等缺陷，因此本文希望通過光纖頂端微納米結(jié)構(gòu)原位光化學(xué)制備方法研究實(shí)現(xiàn)光纖探針

2、的快速制備技術(shù)。文章展開兩方面研究:1)通過激光誘導(dǎo)納米銀沉積的手段在單模光纖和光纖束上沉積了納米銀顆粒，實(shí)現(xiàn)了納米銀光纖探針的快速可控制備;2）利用激光誘導(dǎo)自由基聚合反應(yīng)的手段制備了一種應(yīng)用于近場(chǎng)光學(xué)領(lǐng)域中的高聚物光纖探針，獲得了更高的掃描光學(xué)分辨率。具體研究工作如下:
　　第一，首先利用激光誘導(dǎo)快速還原的方法，分別在單芯光纖和7×7的光纖束頂端端面上進(jìn)行了納米銀顆粒的沉積。同時(shí)通過掃描電鏡(SEM)對(duì)不同激光強(qiáng)度和誘導(dǎo)時(shí)間下納

3、米銀顆粒的沉積形貌進(jìn)行觀察，確定了在激光強(qiáng)度為25μw，誘導(dǎo)時(shí)間達(dá)到0.5 s可生成大量尺寸分布均勻的納米銀顆粒。此外，還通過監(jiān)測(cè)光纖沉積端面532 nm激光的透光率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米銀顆粒沉積量的連續(xù)感知。最后，使用制備的納米銀光纖探針對(duì)Thiram進(jìn)行了拉曼光譜測(cè)量。
　　第二，利用激光誘導(dǎo)自由基聚合反應(yīng)的方法，在單芯光纖端面上定向生成了不同長度尺寸的高聚物探針結(jié)構(gòu)，通過SEM對(duì)不同激光強(qiáng)度和誘導(dǎo)時(shí)間條件下光纖端面上生長的高聚物結(jié)