基于纤维的表面等离子共振传感.pdf

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1、基于纤锥的表面等离子共振传感Sensortechnologybasedontapered·-opticalfibersurfaceplasmonresonance2012年07月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：委员：导师：跏彳册吼伊私彳娥毒o≯遽到拳授名孵z岂吹争今帐稿铆多似膳-徊乏独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究

2、成果，也不包含为获得金目巴王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：签字日期：年月目学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目曼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金魍工些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：导师签名：

3、签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：基于纤锥的表面等离子共振传感摘要表面等离子共振是一种发生在金属层与电介质界面的物理光学现象。其对电介质折射率变化非常敏感。纤锥等离子共振传感器，是将纤锥与等离子共振传感技术相结合的新型传感器。在生物特征传感、环境监测、材料固化监测等领域有广阔的应用前景。本文研究内容如下：(1)从色散曲线角度出发，分析表面等离子共振条件。讨论金属种类、膜厚、介质折射率对表面等离子共振光谱的影响。(2)提出2×2纤锥表面等离子共振传感器的设计方案。2×2纤锥表面镀膜区为传感区

4、。根据2×2纤锥表面等离子传感器分光特点，分析光在镀膜区域传输特性，给出2×2纤锥表面等离子传感器的数值模型。(3)设计并组装了光纤拉锥装置，拉制附加损耗为0．45dB的2x2纤锥。根据2×2纤锥外形特点，设计专用的光纤夹具和旋转镀膜装置，可在纤锥表面均匀蒸镀银膜。所用银丝长度为7mm时，用台阶仪测得所镀膜厚为30～40nm。(4)搭建基于波长调制的2x2纤锥表面等离子共振传感装置，对甘油水溶液折射率进行检测。利用MATLAB中小波函数对所测信号的数据进行sym小波滤波，去除噪音。所用光源为LED光源，其波长范围是1426nm～1626n／／

5、l，通过调节甘油水溶液浓度来调节其折射率，实验中折射率在1．448～1．4515范围内变化时，共振波长在1450nm-1593n／i1移动，系统传感分辨率达2．448X10～RIU。本论文的工作为2×2纤锥表面等离子共振在液体折射率实时检测方面的应用进行了有益的探索。关键词：表面等离子共振；2X2纤锥；传感；共振波长；折射率Sensortechnologybasedontapered-·opticalfibersurfaceplasmonresonanceABSTRACTSurfaceplasmonresonance(SPR)isanopti

6、calphenomenonappearedontheinterfacebetweenmetalfilmanddielectricmedium．ItiSverysensitivetorefractiveindexofdielec-tricmedium．Taperedopticalfibersurfaceplasmasensor(SPS)isanoveltypesensor,whichcombinestaperedopticalfiberwithSPRsensingtechnology．Itwillbewidelyap·pliedintheare

7、asofbiometricssensing，environmentalprotectionandcuremonitoringformaterials．Themaincontentsareasfollows．Firstly，onthebasisofdispersioncure，theprincipleofSPRisanalyzed．Theparame—tersthataffectSPRspectraarestudied，suchastypesofmetal，filmthickness，refractiveindexofmedium．Second

8、ly，theschemeof2x2taperedopticalfiberSPSisproposed．Thedepositionre。gionof2x2tapered