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(xué)者的研究興趣，在理論研究和應(yīng)用研究方面都獲得快速發(fā)展，隨著近30年微納加工技術(shù)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(shù)應(yīng)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(shù)研究倍受關(guān)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(lǐng)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(chǔ)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(shè)計和應(yīng)用做出了具有針對性指導(dǎo)意義的工作。
　　接著，設(shè)

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(shè)計的傳感器結(jié)構(gòu)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(guān)系。
　　最后，在表面等離子體共振的基礎(chǔ)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