本文關(guān)鍵詞：棱鏡耦合型表面等離子體共振傳感特性研究

  更多相關(guān)文章： 表面等離子體共振 反向表面等離子體共振 反射譜 傳感特性

【摘要】：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(jìn)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(biāo)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(biāo),利用仿真軟件Comsol對表面等離子體共振的產(chǎn)生及特性進(jìn)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(biāo)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)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(jìn)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(kuò)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。
【關(guān)鍵詞】：表面等離子體共振 反向表面等離子體共振 反射譜 傳感特性
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 選題背景和研究意義9-10
• 1.2 表面等離子共振傳感器的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 SPR傳感器的應(yīng)用研究11-12
• 1.2.2 SPR傳感器的結(jié)構(gòu)研究12-15
• 1.3 表面等離子共振傳感器的發(fā)展趨勢15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 表面等離子體共振的理論研究及傳感機(jī)理17-33
• 2.1 引言17
• 2.2 表面等離子體共振的理論研究17-27
• 2.2.1 表面等離子體17-21
• 2.2.2 倏逝波21-22
• 2.2.3 P偏振光和S偏振光22-23
• 2.2.4 表面等離子共振的產(chǎn)生23-27
• 2.3 表面等離子體共振傳感器的調(diào)制形式27-29
• 2.3.1 角度調(diào)制27-28
• 2.3.2 波長調(diào)制28
• 2.3.3 相位調(diào)制28-29
• 2.3.4 強(qiáng)度調(diào)制29
• 2.4 表面等離子體傳感器的主要參數(shù)29-30
• 2.4.1 折射率靈敏度29
• 2.4.2 分辨率29-30
• 2.4.3 動態(tài)檢測范圍30
• 2.5 數(shù)值算法30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第3章 棱鏡耦合型SPR系統(tǒng)參數(shù)研究33-41
• 3.1 引言33
• 3.2 光源線寬的影響33-34
• 3.3 入射光波長的影響34-35
• 3.4 棱鏡折射率的影響35-37
• 3.5 環(huán)境介質(zhì)折射率的影響37-38
• 3.6 金屬膜厚度的影響38-39
• 3.7 不同金屬的影響39-40
• 3.8 本章小結(jié)40-41
• 第4章 棱鏡耦合型SPR傳感器在濕度檢測中的應(yīng)用研究41-47
• 4.1 引言41
• 4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)計算41-42
• 4.3 仿真分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化42-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 棱鏡耦合型ISPR研究47-61
• 5.1 引言47-48
• 5.2 ISPR現(xiàn)象學(xué)解釋48-51
• 5.3 基于 2S2G棱鏡的新型ISPR傳感器51-54
• 5.3.1 ISPR傳感器的參數(shù)計算52-53
• 5.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計53-54
• 5.4 ISPR傳感器性能研究54-60
• 5.4.1 所提出的ISPR與傳統(tǒng)ISPR對比54-58
• 5.4.2 ISPR傳感器在近紅外區(qū)域的性能研究58-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果69-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐海;余有龍;李丹丹;干蜀毅;;利用2×2纖錐表面等離子共振傳感液體折射率[J];滁州學(xué)院學(xué)報;2012年05期

2 許曉軍;李燕;隋成華;;表面等離子共振傳感器用于酒精溶液濃度的測量[J];半導(dǎo)體光電;2009年06期

3 吳英才;顧錚先;;表面等離子共振譜半波全寬的算法探討[J];光子學(xué)報;2010年01期

4 劉瑾;劉海珊;楊海馬;陳軍;;新型強(qiáng)度檢測型表面等離子共振傳感器的研究[J];應(yīng)用光學(xué);2010年04期

5 陳少義;鄭錚;孔維敬;常偉博;;表面等離子共振傳感系統(tǒng)控制電路的設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2010年12期

6 趙光燦;王曉萍;陳惠濱;羅昭鋒;張雪姣;;基于表面等離子共振的全自動濃度檢測系統(tǒng)[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2009年08期

7 劉瑾;陳抱雪;;差分式強(qiáng)度檢測型表面等離子共振傳感器的研究[J];光電工程;2010年12期

8 胡建東,文泓橋,林志立;表面等離子共振氫敏傳感器理論和模擬[J];光電工程;2005年01期

9 王曉雷;李偉;胡建東;張潤娜;趙向陽;涂洪濤;李偉華;;表面等離子共振生物傳感系統(tǒng)構(gòu)建及應(yīng)用研究[J];化學(xué)通報;2008年01期

10 王洋;任亞敏;張慶文;景麗靜;韋天新;;基于分子印跡物薄膜的血紅蛋白表面等離子共振傳感器制備與檢測[J];科學(xué)通報;2014年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李，

本文編號：526486