發(fā)布時間：2020-12-02 11:49

　　表面等離子體共振（Surface plasmon resonance,SPR）傳感技術(shù)是一種新型的光電傳感技術(shù),廣泛應(yīng)用于生物檢測、藥物研發(fā)、食品安全等眾多領(lǐng)域。基于SPR原理的光纖SPR傳感器具有體積小、抗干擾能力強(qiáng)、可遠(yuǎn)距離實(shí)時在線傳輸?shù)戎T多優(yōu)勢。光纖SPR傳感器是SPR傳感技術(shù)發(fā)展的一個必然趨勢,是傳感器實(shí)現(xiàn)集成化、微型化、高靈敏度、高可靠性的具體體現(xiàn)。論文就目前光纖SPR傳感器存在的多通道測量困難的問題以及實(shí)用化發(fā)展困難的問題做了以下研究:1、基于七芯光纖的反射式SPR三通道傳感器研究。利用裸光纖研磨技術(shù),將七芯光纖外圍的六個纖芯研磨成三對不同角度的對稱楔形面,構(gòu)建一種基于時分復(fù)用技術(shù)的反射式SPR三通道傳感器。并提出一種基于七芯光纖三通道的SPR多通道分段檢測方法,利用三組不同研磨角度的傳感探針分別檢測不同折射率范圍溶液,降低對光源、光譜儀的要求,為用窄帶寬高穩(wěn)定性的光源光譜儀進(jìn)行SPR實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ)。首次實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了光纖型SPR傳感器在1.333-1.395大檢測范圍內(nèi),平均靈敏度達(dá)7387.1 nm/RIU,最高靈敏度達(dá)8502.5 nm/RIU的超高靈敏度。2、塑料包... 

【文章來源】：重慶三峽學(xué)院重慶市

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 引言
        1.1.2 光纖SPR傳感器發(fā)展歷程
        1.1.3 光纖SPR傳感器分類
    1.2 光纖SPR傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光纖SPR傳感器國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光纖SPR傳感器國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 光纖SPR傳感器多通道研究進(jìn)展
    1.4 光纖SPR傳感器實(shí)用化研究進(jìn)展
    1.5 本文研究內(nèi)容
2 光纖SPR傳感器理論研究
    2.1 光纖SPR傳感器理論基礎(chǔ)
        2.1.1 光的傳播特性
        2.1.2 光的全反射
        2.1.3 倏逝波
        2.1.4 光纖表面等離子體共振傳感
    2.2 光纖SPR傳感器多通道實(shí)現(xiàn)方式
    2.3 基于光纖包層傳感的SPR傳感器實(shí)用化實(shí)現(xiàn)方式
    2.4 本章小結(jié)
3 基于時分復(fù)用的七芯光纖三通道SPR傳感器
    3.1 七芯光纖三通道SPR傳感器仿真計(jì)算
    3.2 七芯光纖三通道SPR傳感器結(jié)構(gòu)與制作
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
        3.2.2 七芯光纖研磨
        3.2.3 七芯光纖傳感探針制作
    3.3 七芯光纖三通道SPR傳感器實(shí)驗(yàn)與結(jié)果
    3.4 結(jié)論
    3.5 本章小結(jié)
4 基于波分復(fù)用的雙傾斜角結(jié)構(gòu)雙通道光纖SPR傳感器
    4.1 玻璃包層光纖雙傾斜角結(jié)構(gòu)SPR傳感器研究
        4.1.1 SPR入射角對共振谷動態(tài)范圍的影響仿真
        4.1.2 玻璃包層雙傾斜角光纖SPR傳感器結(jié)構(gòu)
        4.1.3 探針制作與實(shí)驗(yàn)裝置搭建
        4.1.4 雙傾斜結(jié)構(gòu)SPR傳感器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.2 塑料包層光纖與玻璃包層光纖聯(lián)合應(yīng)用的雙通道光纖SPR傳感器研究
        4.2.1 雙通道SPR傳感器傳感探針結(jié)構(gòu)
        4.2.2 雙通道SPR傳感器性能測試結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
5 基于光纖包層傳感的實(shí)用型SPR傳感器
    5.1 光纖包層SPR傳感器原理與結(jié)構(gòu)
        5.1.1 正對焊接與偏芯焊接單模光纖傳輸光場
        5.1.2 正對焊接與偏芯焊接漸變折射率多模光纖傳輸光場
        5.1.3 正對焊接與偏芯焊接階躍折射率多模光纖傳輸光場
    5.2 光纖包層SPR傳感器性能測試裝置搭建
    5.3 光纖包層SPR傳感器性能測試結(jié)果與分析
    5.4 光纖包層SPR傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
        5.4.1 不同傳感光纖長度優(yōu)化
        5.4.2 不同傳感光纖偏芯位移量優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與研究成果清單
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于光子晶體光纖交叉敏感分離的磁場溫度傳感研究[J]. 吳倩,張諸宇,郭曉晨,施偉華.  物理學(xué)報(bào). 2018(18)
[2]基于表面等離子體共振的光纖溫度傳感器[J]. 魏勇,胡江西,朱宗達(dá),劉璐,彭峰.  中國激光. 2018(11)
[3]一種新型光子晶體光纖傳感器的設(shè)計(jì)及其檢測液體濃度的理論研究[J]. 周劍心,劉帥,魏來.  激光雜志. 2018(04)
[4]基于表面等離子體共振的微位移光纖傳感器[J]. 魏勇,蘇于東,劉春蘭,劉璐,朱宗達(dá),張永慧.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(04)
[5]基于U型結(jié)構(gòu)的單模光纖SPR折射率傳感器[J]. 薛萌,劉琨,王濤,常鵬翔,江俊峰,劉鐵根.  光子學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]High sensitivity D-shaped hole fiber temperature sensor based on surface plasmon resonance with liquid filling[J]. SIJUN WENG,LI PEI,JIANSHUAI WANG,TIGANG NING,JING LI.  Photonics Research. 2017(02)
[7]基于側(cè)邊拋磨光纖表面等離子體共振的折射率和溫度傳感研究[J]. 陳小龍,羅云瀚,徐夢云,張怡龍,何永紅,唐潔媛,余健輝,張軍,陳哲.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)



本文編號：2895254