改进型的spr角度调制系统

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯UDC⋯⋯⋯⋯⋯⋯～密级⋯公⋯无⋯．署哦≯产篝硕士研究生学位论文改进型的SPR角度调制系统申请人：学号：培养单位：学科专业：研究方向：指导教师：完成日期：常金龙2111255电子工程学院物理电子学物理检测技术圈教授杨九如．副教授2014年3月20日一㈣IIIIIIlUllIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIiiii肓iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii萱暑宣昌宣暑暑置葺暑暑暑暑iiiii；萱宣葺置暑iiii薯篁i；；J舢¨IⅢ删JⅡI中文摘要棱镜型表面等离子体谐振(SPR)传感器被广泛应用于测量、生

2、物、医学等领域。它常与角度扫描的探测方式相结合，具有灵敏度高、实时检测能力强、易于实现等优点。当前成熟的棱镜型SPR角度调制传感器多通过单个棱镜的转动实现角度扫描。然而，棱镜转动使得反射光及接收器亦需随之旋转，这大大增加了系统结构与实验操作的复杂度，并易导致测量精度的误差。鉴于此，本论文以提高Kretschmann棱镜型SPR角度调制实验系统测量精度与稳定性为目标，结合国家自然科学基金课题，主要开展了以下研究工作：(1)基于双棱镜结构中入射光的平移特性，实现了在相同区域内对传感探头处金膜的定点入射，减小了因偏振光在金膜不同位置入射

3、产生的影响，解决了接收端探测器无法固定采集的问题。(2)在输入端，利用阶跃折射率多模光纤跳线与光纤准直器，实现了光源(He-Ne激光器)的准直入射；在接收端，采用参考光路与数据采集卡同步并行模拟输入方式，降低了光源输出功率起伏所引入的干扰。此外，基于Labview程序控制转台与数据采集装置，自动化完成了绝对起始角度标定和接收端的数据采集、储存、图形显示等，提高了实验系统整体的稳定性与数据实时处理能力。上述研究内容从光源、光路和接收三部分改进了实验系统，研究结果具有一定的理论与应用价值。关键词：表面等离子体谐振；角度调制；双棱镜；起

4、始角度定位黑龙江大学硕士学位论文AbstractTheprism-basedsurfaceplasmaresonance(SPR)sensorhasbeenwidelyappliedinthefieldsofmeasuring，biology,medicineandSOon．Andtheadvantagessuchashighsensitivity,realtestingability，easyimplementarepresentedwhenitcombinesthetechnologyofanglescanning．Curre

5、ntly,theconventionalschemeofanglescanningisoperatedbyturningasingleprismwhichresultsinthetumingofthereflectedlightsandreceivers．Itobviouslyincreasesthecomplexityofconfigurationandoperation，andmaybebringsadeductionofmeasuringaccuracy．So，withthegoalofenhancingtheaccurac

6、yandstability,theresearchingworkbasedangle-modulationisdevelopedinanovelKretschmannprism—basedSPRexperimentalsystem，andthisworkispartiallysupportedbyNationalScienceFoundation．(1)Accordingtothefeatureofparallelshiftingofthelightindual。prismconfiguration，thefixed-point-

7、inputofthesensingprobeisrealizedinthesameareaofgoldfilm．Itavoidstheeffectoftheshinofpolarizedlightandachievesthesignal．gatheringbythefixedreceivers．(2)Intheinputport,aHe-NelaseriscollimatedthroughmultimodeSMAfiberandcollimator．Inreceivingport，thepowerfluctuationofopti

8、calsourceisdecreasedbythereferencelightandsynchronizeddatacollectingcard．Besides，wecontrolthetumingdeskanddatacollectingcard