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年在實驗被發(fā)現(xiàn)以來，吸引了眾多學者的研究興趣，在理論研究和應用研究方面都獲得快速發(fā)展，隨著近30年微納加工技術的突破性進展，國內(nèi)外對基于表面等離子體共振原理的各種技術應用掀起了研究熱潮，其中，基于表面等離子體共振原理的傳感器技術研究倍受關注，由于其靈敏度高、免標記、可快速檢測等突出優(yōu)點，在醫(yī)藥工程，食品安全檢測、環(huán)境監(jiān)測等眾多領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和激發(fā)條件，利用薄膜理論給出反射譜的計算方法，研究了發(fā)生表面等離子體共振時對反射譜的影響，分析了表面等離子共振傳感器的調(diào)制方式和性能指標，利用仿真軟件Comsol對表面等離子體共振的產(chǎn)生及特性進行了模擬研究。
　　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、金屬膜等對傳感器性能指標的影響，對表面等離子體共振傳感器的設計和應用做出了具有針對性指導意義的工作。
　　接著，設

3、計了可用于濕度檢測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，并對設計的傳感器結構進行優(yōu)化，獲得較高的濕度檢測靈敏度，并具有良好的線性檢測關系。
　　最后，在表面等離子體共振的基礎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，并把檢測光源由可見光擴展到近紅外區(qū)域，研究表明，反向表面等離子共振傳感器在檢測分辨率，動態(tài)檢測范圍以及信噪比方面具有獨特的檢測優(yōu)勢