光纖型表面等離子共振譜儀的設計和檢測算法研究.pdf

1、表面等離子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)檢測技術(shù)，具有靈敏度高、實時性好、樣品無需標記和純化等特點，被廣泛應用于生物化學、生命科學等領(lǐng)域。光纖型SPR傳感器，使用光纖作為SPR效應的激發(fā)載體，具備較強的抗電磁干擾能力，安全性高，體積小便于集成。
　　目前商業(yè)化的SPR檢測設備多為棱鏡型，棱鏡型SPR譜儀在遠距離檢測和實時性上存在不足，而光纖型SPR譜儀恰好能解決這個問題。本論文旨在研制和開發(fā)具有

2、實用價值的光纖型SPR譜儀，主要工作內(nèi)容和成果如下:
　　1、設計和搭建了光纖型SPR譜儀，主要包括:樣品進樣模塊、傳感區(qū)溫度控制模塊和光譜采集模塊。編寫和優(yōu)化了相應的控制和數(shù)據(jù)處理軟件，實現(xiàn)了對SPR譜儀的流程控制、參數(shù)設置、數(shù)據(jù)采集和處理等功能。
　　2、基于光纖型SPR光譜的噪聲類型主要是高斯噪聲的特點，確定了小波閾值法進行信號去噪。選用symlet11小波為母小波，以均方根誤差(Root Mean Square Er

3、ror，RMSE)為指標，衡量不同閾值規(guī)則和分解尺度對去噪的影響，確定了小波閾值法的最佳參數(shù)，完成了信號預處理的過程。
　　3、針對光纖型SPR光譜具有的半峰寬(Full Width of Half Maximum，F(xiàn)WHM)較寬，共振峰不尖銳等特征，提出了基于信賴域的高斯擬合法，擬合經(jīng)降噪的SPR光譜，再使用一維極值搜索法，在擬合曲線上確定共振波長。通過對標準甘油光譜數(shù)據(jù)的處理，證明高斯擬合法能夠適應光纖型SPR光譜的特征，共振