利用SPR傳感技術檢測波長研究.pdf

1、表面等離子體共振(SPR)是一種物理光學現(xiàn)象。利用光在玻璃界面處發(fā)生內(nèi)全反射時的倏逝波，可以引發(fā)金屬表面的自由電子形成在金屬一介質界面?zhèn)鞑ケ砻娴入x子體波。在入射角或波長為某一適當值的條件下，表面等離子體波與倏逝波的頻率和波數(shù)相等，二者將發(fā)生共振，也就是表面等離子振蕩。此時，入射光被吸收，反射光能量急劇下降，表面等離子體波光調(diào)制器正是運用這個原理來對激光進行調(diào)制。由于其對金屬表面的電介質折射率變化的靈敏響應，可以用于實時跟蹤發(fā)生在金屬薄層

2、表面與介質折射率變化相關的物理量變化以及化學生物的反應和轉化過程，SPR技術被廣泛應用于生物化學、免疫技術、制藥等領域。 本論文首先回顧SPR的理論和實踐應用的發(fā)展歷程，分析了常用的SPR傳感系統(tǒng)和特點。第二章，從電動力學和物理光學的理論出發(fā)，詳細討論了光的反射定律、折射定律和光的全反射，推導光在金屬表面的反射和折射。在考慮金屬的等離子體特性前提下，研究金屬的等離子體振蕩原理，金屬等離子體的光波激發(fā)，最后計算出金屬表面等離子體的

3、共振條件和反射率公式，為SPR傳感器的設計和應用提供了理論支持。第三章，以Kretschmann型棱鏡為研究基礎，詳細介紹了Kretschmann型棱鏡的結構、分類和常用的檢測方法，簡要介紹了Kretschmann型棱鏡的加工工藝。第四章，介紹了利用SPR傳感系統(tǒng)進行光源波長檢測的具體實驗設備和實驗過程，詳細地介紹了各個實驗設備的具體參數(shù)和性能。實驗采用角度調(diào)節(jié)方法，通過對寬帶光源進行測量，計算系統(tǒng)的波長分辨率、繪制實驗曲線，比對理論數(shù)