用于SPR傳感的塞曼穩(wěn)頻激光器研究.pdf

1、表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)光學(xué)傳感技術(shù)憑借其獨(dú)特的檢測優(yōu)勢,在生物傳感、食品安全以及醫(yī)療檢測等領(lǐng)域被廣泛的研究和應(yīng)用。近年來,隨著該技術(shù)的發(fā)展,人們對其檢測指標(biāo)的要求也越來越高。通過對表面等離子體波傳感技術(shù)的研究和分析,我們發(fā)現(xiàn)傳感器的光源對其檢測的精度有著很大的影響。我們重點(diǎn)研究了三種有助于提高SPR檢測精度的方法。一種是改進(jìn)相位型SPR檢測系統(tǒng),另一種是改進(jìn)偏振調(diào)制型SPR,最后

2、一種方法是針對激光光源SPR成像中普遍存在的激光散斑進(jìn)行抑制。經(jīng)過文獻(xiàn)調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)縱向塞曼雙波長穩(wěn)頻激光器的輸出光特性可以很好地同時(shí)滿足以上三個(gè)方面的應(yīng)用要求?？v向塞曼穩(wěn)頻激光器的輸出光為一對正交圓偏振光,它們之間會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈地干涉,從而可以檢測到明顯地拍頻信號。這種同軸干涉的光源在相位型SPR中具有很大的應(yīng)用前景;塞曼激光的圓偏特性對于偏振干涉調(diào)制技術(shù)中入射光偏振態(tài)的改變提供了很大的方便;塞曼穩(wěn)頻激光器輸出的拍頻信號可以從根本上消除光

3、源的空間相干性,從而抑制了成像面的激光散斑的形成。于是,我們從表面等離子體波傳感器光源研究的角度出發(fā),對塞曼激光器的工作原理及其穩(wěn)頻原理進(jìn)行了理論分析,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制作了縱向塞曼雙波長穩(wěn)頻激光器。論文中分析了縱向磁場中的塞曼效應(yīng),雙頻激光輸出的工作原理,激光穩(wěn)頻的方式,最終選擇了簡單易行的拍頻鎖定熱穩(wěn)頻的方式實(shí)現(xiàn)了激光器的穩(wěn)頻。得到的頻率穩(wěn)定度達(dá)到810?量級,并通過實(shí)驗(yàn)對其輸出光的偏振特性和光斑成像特性進(jìn)行了測定,得到了較好的結(jié)果