發(fā)布時(shí)間：2021-09-08 17:08

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,信息技術(shù)的進(jìn)步,生物醫(yī)學(xué)研究引起了人們廣泛的研究興趣,成為了當(dāng)今時(shí)代的重要發(fā)展領(lǐng)域之一。生物傳感器件在疾病診斷、醫(yī)療保健、藥物研制、環(huán)境監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用過(guò)程中,裝置的靈敏度、集成度以及探測(cè)的精確度等性能也面臨著進(jìn)一步的提高與優(yōu)化,因此,新型生物傳感器件的研制成為了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。光纖生物傳感器作為一種將光纖傳感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合到生物檢測(cè)技術(shù)當(dāng)中的高效探測(cè)分析工具,為無(wú)標(biāo)記生物檢測(cè)提供了一種響應(yīng)速度快、安全性高、耗樣量少、生物相容性好的新型技術(shù)手段。本文以光纖S錐形干涉結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)制作光纖模間干涉型傳感器,主要討論了傳感器件的結(jié)構(gòu)特性以及其在生物分子特異性檢測(cè)方面的實(shí)驗(yàn)研究。本論文的主要研究工作包括以下幾方面:1.結(jié)合光纖模間干涉原理,對(duì)光纖S錐形結(jié)構(gòu)的干涉原理進(jìn)行理論分析。同時(shí),基于光束傳輸法建立了光纖S錐形結(jié)構(gòu)的理論模型,討論S錐結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)與干涉光譜間的關(guān)系,為S錐形光纖結(jié)構(gòu)的制備提供理論依據(jù)。2.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于疏水蛋白HGFI自組裝的光纖S錐形免疫傳感器。利用熔接機(jī)電弧放電制作光纖S錐形結(jié)構(gòu),并封裝于石英毛細(xì)管通道內(nèi)用于免疫檢測(cè)實(shí)驗(yàn)研究。疏水蛋... 

【文章來(lái)源】：南開(kāi)大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光纖FPI結(jié)構(gòu)示意圖：（a）外部反射界面形成；（b）內(nèi)部反射界面形成

圖 1.2 傳統(tǒng)光纖 MZI 結(jié)構(gòu)示意圖著對(duì)光纖 MZI 研究的不斷深入，人們?cè)O(shè)計(jì)并制作出參考臂與傳根光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)的 MZI 結(jié)構(gòu)，并對(duì)其傳感應(yīng)用進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)寫(xiě)入光柵、錯(cuò)位熔接、熔融拉錐以及使用不同種類的光纖等方沿同一光纖內(nèi)的不同路徑傳輸，如纖芯和包層。這類結(jié)構(gòu)較傳統(tǒng)獨(dú)立的 MZI結(jié)構(gòu)，體積更緊湊、穩(wěn)定性更好，有更廣闊應(yīng)用前景纖 Michelson 干涉儀（MI）的結(jié)構(gòu)與原理和光纖 MZI 結(jié)構(gòu)類似臂與傳感臂中的光束間存在光程差而產(chǎn)生干涉效應(yīng)。不同的是，在，發(fā)生干涉的兩束光是經(jīng)兩臂末端反射后得到的[13]，如圖 1.3（a纖 MI結(jié)構(gòu)與 MZI結(jié)構(gòu)的一半十分類似。因此關(guān)于光纖 MI的制主要區(qū)別則在于反射面的引入。由于光纖 MI采用反射式的結(jié)構(gòu)用過(guò)程中具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝靈活等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有較強(qiáng)的復(fù)用I的設(shè)計(jì)與使用的過(guò)程中，需要在光源的相干長(zhǎng)度內(nèi)調(diào)整參考臂程差。光纖MI結(jié)構(gòu)的兩臂同樣可以設(shè)計(jì)在一個(gè)光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)，如圖

實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝靈活等優(yōu)勢(shì)，同時(shí)具有較強(qiáng)的復(fù)用能力。然而在 MI的設(shè)計(jì)與使用的過(guò)程中，需要在光源的相干長(zhǎng)度內(nèi)調(diào)整參考臂與傳感臂間的光程差。光纖MI結(jié)構(gòu)的兩臂同樣可以設(shè)計(jì)在一個(gè)光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)，如圖1.3（b），部分纖芯中光耦合到包層，未發(fā)生耦合的纖芯模式與包層模式經(jīng)光纖端面反射后發(fā)生干涉。圖 1.3 （a）傳統(tǒng)光纖 MI 結(jié)構(gòu)示意圖；（b）兩臂在同一光纖內(nèi)的 MI 結(jié)構(gòu)示意圖光纖 Sagnac 干涉儀（SI）由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制作、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在各種傳感領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[19]。光纖環(huán)是光纖SI結(jié)構(gòu)的主要組成部分，在環(huán)內(nèi)兩束光以不同的偏振態(tài)進(jìn)行傳輸，傳輸方向相反。圖 1.4 是光纖 SI的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國(guó)外光纖傳感器技術(shù)[J]. 周菊芳,孫義雁.  測(cè)控技術(shù). 1988(03)

博士論文
[1]疏水蛋白HGFI的表達(dá)、功能應(yīng)用及自組裝機(jī)制研究[D]. 王澤方.南開(kāi)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]膜片式光纖法布里—珀羅干涉型超聲傳感器地震物理模型成像技術(shù)研究[D]. 張?chǎng)┞?西北大學(xué) 2018
[2]基于微橢球空氣腔的光纖壓力傳感器的研究[D]. 李志鵬.南京信息工程大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3391164