导　　师： 王义平;王英

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器由于其结构简单、灵敏度高、无需进行生物分子标记等优势,被广泛应用于生物技术,医疗诊断,药物筛选,食品安全等领域。光纤替代棱镜作为SPR传感器的基底材料,既是传感基元,又承担了光信号传输的功能,而且具有稳定性高、体积小、传感系统易搭建、抗电磁干扰能力强、集成性好、易于实现长距离在线实时观测等诸多优点,使得光纤SPR传感器在研究和应用方面具有巨大的潜在价值。目前关于光纤SPR的研究以多模光纤为主,虽然其结构稳定性较好,但存在多个模式的耦合,影响器件的检测极限。为此,本文第一部分内容针对单模光纤SPR传感器进行研究。通过对单模光纤进行抛磨,制备侧边单模光纤,然后通过磁控溅射的方式在侧抛光纤表面镀制金膜;通过实验表征,制备的单模光纤SPR器件对折射率的响应是非线性的,灵敏度随着被测折射率的增大而增大,在1.300-1.370的折射率灵敏度为1651nm/RIU,当折射率大于1.400后,灵敏度以指数形式增长,RI=1.400处的灵敏度为4642nm/RIU,当RI增长到1.430时,传感器的灵敏度达到了12093 nm/RIU。其次,由于生物量的检测大都在水溶液中进行,为了提高SPR传感器在水溶液中的折射率灵敏度,本文第二部分针对如何提高SPR传感器在水溶液中的灵敏度做了深度的研究,通过理论分析,被测折射率越接近基底材料的折射率,其对折射率的响应越灵敏,当SPR传感器以纤芯折射率为1.357的聚合物光纤作为基底时,其在1.335处的折射率灵敏度可达36600nm/RIU,相比石英光纤SPR传感器,折射率灵敏度提高1个数量级。而且成功制备了以低折射率聚合物光纤为基底的SPR传感器,其实验结果与仿真结果一致。最后,通过该聚合物光纤SPR传感器对质量分数为0%-5%葡萄糖溶液的测试,其灵敏度达到了24.5nm/%,线性相关系数达到了0.994�

关 键 词： 表面等离子体共振 光纤传感器 侧抛光纤 温度传感 聚合物光纤

领　　域： []