导读:本文包含了光纤表面等离子体波传感器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献，主要关键词:光纤,等离子体,表面,传感器,折射率,光子,晶体。
光纤表面等离子体波传感器论文文献综述写法
刘美佟[1]（2019）在《基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感器研究》一文中研究指出表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器具有灵敏度高、检测实时性强、免标记检测等特点,同时光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)具有结构设计的灵活性和导光的独特性,因此基于光子晶体光纤的表面等离子体共振(PCF-SPR)传感器迅速发展成为传感领域热门的研究方向。PCF-SPR传感器与光纤SPR传感器相比,具有极高的灵敏度、灵活的结构设计和应用范围,但因其具有多个样品通道紧密排列导致存在通道之间相互干扰的缺点,因此折射率检测范围十分狭小。本文将双折射效应引入PCF-SPR传感器,同时利用优化传感性能的方法,设计出双圆开槽型PCF-SPR传感器,大幅度地提升了传感器探头的灵敏度。仿真分析两个微流体通道内部填充待测样品时PCF-SPR传感器的性能,提升了填充样品的折射率范围,使传感器性能更为优越。本文研究内容主要包括:1.详细介绍了光子晶体光纤和表面等离子体共振技术、PCF-SPR传感器的研究背景和国内外研究发展现状,之后阐明了本文的研究意义。2.研究分析了表面等离子体共振产生的基本原理和表面等离子体共振传感性能的增强方法。详细介绍了应用于PCF数值分析的有限元法,以及应用于PCF-SPR传感器性能分析的损耗谱分析法和性能指标。3.对具有双折射效应的PCF-SPR传感器内部HE~x_(11)模式和HE~y_(11)模式的工作原理进行了详细研究。通过仿真实验分析了开槽型PCF-SPR传感器的中心孔直径、额外空气孔直径、双折射圆直径和金膜厚度等主要结构参数对HE~x_(11)模式和HE~y_(11)模式的传感性能的影响。4.设计了PCF-SPR传感器的基础结构,详细研究了PCF-SPR传感器提高传感性能的方法,分别仿真分析缓冲波导层方法和引入结构缺陷方法对于传感性能的影响,最终得出优化后的PCF-SPR传感器的结构参数。5.充分利用设计出的PCF-SPR传感器所具有的双通道特性,将上下微流体通道分别填充不同折射率的待测样品,仿真分析得出了上下微流体通道各自的共振波长,同时得到PCF-SPR传感器的检测范围为:HE~x_(11)模式为1.33-1.36RIU,HE~y_(11)模式为1.33-1.37RIU。其中,当上下微流体通道填充同种折射率时,HE~x_(11)模式灵敏度为9370nm/RIU,HE~y_(11)模式灵敏度为8940nm/RIU。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
王雨,韩飞,郎婷婷,赵春柳[2]（2019）在《基于细芯光纤结构的表面等离子体共振折射率传感器》一文中研究指出表面等离子体共振(SPR)传感器常用的光纤处理方法易使光纤结构脆弱,从而导致机械性能下降,提出了一种基于细芯光纤(TCF) SPR原理的折射率传感器。通过使用单侧均匀涂覆金(Au)膜的多模光纤-细芯光纤-多模光纤(MMF-TCF-MMF)结构作为传感单元,折射率传感器能够在1. 34～1. 4161的范围内达到3045. 69 nm/RI U的衰减谷宽度灵敏度和48. 09 dB/RI U的能量损耗灵敏度;在1. 34～1. 3797的范围内达到112. 21 nm/RI U的SPR峰波长灵敏度和-86. 27 dB/RI U的SPR峰值灵敏度。实验结果表明:与传统SPR传感器相比,该传感器易制备,且机械稳定性和灵敏度高。(本文来源于《光通信技术》期刊2019年08期）
李佳欢,裴丽,王建帅,吴良英,宁提纲[3]（2019）在《基于光子晶体光纤表面等离子体共振的温度和磁场双参量传感器》一文中研究指出设计了一种光子晶体光纤(PCF)结构,基于新结构PCF和表面等离子体共振(SPR)效应实现了温度与磁场双参量传感。采用全矢量有限元方法对该传感器的理论模型进行了分析,结果表明,当温度在20～50℃内时,传感器的温度灵敏度可达-493.6 pm/℃;当磁感应强度在20～300 Oe内时,传感器的磁场灵敏度可达82.69 pm/Oe。(本文来源于《中国激光》期刊2019年02期）
范振凯,张子超,王保柱,王莹莹,赵荣佳[4]（2019）在《基于表面等离子体共振效应的光子晶体光纤折射率传感器的研究进展》一文中研究指出介绍了D型光子晶体光纤折射率传感器、具有大动态折射率测量范围的多芯多孔光子晶体光纤(PCF)表面等离子体共振(SPR)折射率传感器及双通道SPR-PCF折射率传感器,概括了其优点,并分析了其自身存在的局限性。SPR-PCF传感器有望在生物医疗诊断、食品安全检测、矿井勘探检测和环境化学检测等技术领域取得突破。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年07期）
魏勇,胡江西,朱宗达,刘璐,彭峰[5]（2018）在《基于表面等离子体共振的光纤温度传感器》一文中研究指出设计了一种基于表面等离子体共振(SPR)的光纤温度传感器。将单模光纤和多模光纤端面研磨成楔形并进行拼接,在单模光纤的研磨面上镀制厚度为50 nm的金膜以形成Kretschmann结构,然后涂覆一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为温度敏感介质来实现温度传感。实验结果表明:当温度为20～70℃时,该传感器的灵敏度的绝对值最大可达到4.15 nm/℃,远大于其他类型的光纤温度传感器的灵敏度;与其他SPR光纤温度传感器相比,该传感器具有更窄的半峰全宽和更优的品质因数;该传感器具有较高的稳定性,其最大的温度标准差为0.14℃。该传感器结构简单,制作成本低廉,有望在工业领域内得到广泛应用。(本文来源于《中国激光》期刊2018年11期）
王文佳[6]（2018）在《光纤表面等离子体共振传感器的生物免疫学应用研究》一文中研究指出随着生命科学和光纤SPR技术的发展,基于光纤SPR传感技术的生物传感器以免标记、体积小、低成本和可实现分布式、远距离检测等独特的优势,在分析蛋白质大分子间相互作用、脱氧核糖核酸(DNA)与蛋白质分子作用、DNA分子间作用及抗原-抗体反应监测等生命科学领域吸引了人们广泛的关注。本文中基于光纤SPR传感器开展了生物免疫学应用研究,采用多巴胺修饰法在传感器表面固定抗体,利用抗原抗体的特异性反应以实现人体CRP的在线、实时、原位和高灵敏检测,在食品分析、医疗检测和生命科学领域有广泛的应用前景。主要工作如下:1、开展了多模光纤SPR传感器研究。首先搭建了光纤SPR生物传感分析系统,探究了光纤SPR传感器在PBS缓冲液中的温度特性;通过传感器在不同折射率溶液中的SPR光谱变化,研究传感的折射率传感性能;通过在不同溶液及浓度情况下实时连续监测,检验光纤SPR生物传感器性能的一致性与稳定性。2、开展了多巴胺修饰光纤SPR免疫传感器研究。概述了多巴胺修饰机理,并初步探究了CRP特异性检测修饰条件。研究了CRP特异性检测膜选取对检测效果影响,并初步探索了交联CRP特异性识别膜的时长影响;研究了多巴胺修饰传感器表面的最佳时长及最佳浓度。3、开展了多巴胺修饰光纤SPR生物传感器对CRP特异性反应的检测研究。探究CRP单抗交联时长及CRP检测时长对传感器检测结果的影响。实验表明,传感器对CRP单抗与CRP特异性反应敏感,对CRP浓度的对数具有良好的线性响应,检测限达到0.1μg/ml。4、开展了基于二硫键还原法修饰光纤SPR免疫传感器研究。介绍了二硫键还原法修饰的机理,通过优化二硫键还原反应条件,实现选择性抗体链间二硫键断裂,并探究抗体片段在光纤SPR传感器金膜表面固定效果。最后研究了经修饰后的传感器对抗原的特异性识别性能。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
李良[7]（2018）在《基于表面等离子体共振技术的光纤化学传感器》一文中研究指出光纤表面等离子体共振传感技术具有体积小、无需标记、抗电磁干扰、可远距离实时在线检测、灵敏度高等特性,已成为生化检测领域的研究热点。本文从实验的角度研究了多模光纤SPR传感器的传感特性,研究了表面生长氧化锌纳米棒的光纤SPR传感器的传感特性,通过酶修饰氧化锌纳米棒制备了基于光纤SPR技术的葡萄糖传感器。本文的主要工作如下:(1)对透射式SPR传感器进行改进,增加了传感区长度,使传感器的传感区和反射镜可以分离和组装,在不同浓度的NaCl溶液中对传感器进行检测,被测溶液的折射率在1.3346-1.3709区间内时,传感器的共振波长越长,灵敏度越高。(2)通过水热生长法,在传感器表面生长氧化锌纳米棒,制备新的光纤化学传感器,研究了氧化锌纳米棒在不同基底上的生长情况,探针在种子溶液中提拉次数不同时对氧化锌纳米阵列根膜的影响,氧化锌纳米棒随时间变化的生长规律。(3)通过改变探针在种子溶液中提拉次数和生长时间,研究了不同生长条件的氧化锌纳米棒材料对光纤SPR传感器的性能造成的影响,提高了传感器的灵敏度。实验发现:ZnO纳米棒的根膜对传感器性能的影响最大,在相同的生长环境中合成时,提拉次数越多,或相同提拉次数下生长时间越长,根膜越致密、厚度就会越大。ZnO纳米棒的根膜越致密,厚度越高,共振峰展宽越严重,SPR效应越弱,当根膜致密度和厚度过大时,会使传感器无法产生共振峰;适当提高根膜厚度可以让传感器的共振波长向长波长方向移动,从而提高灵敏度。(4)用葡萄糖氧化酶对光纤SPR传感器表面生长的氧化锌纳米棒进行修饰,开发了一种葡萄糖传感器,实验过程中,研究了传感器特性,对其制备条件进行优化,得到了较好的传感性能。该传感器对葡萄糖具有很好的选择性,传感器检测范围是0-10mM,在0-10mM的葡萄糖溶液中,传感器灵敏度达到了1.761nm/mM。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
曹绍情[8]（2018）在《基于侧边抛磨技术的高灵敏度光纤表面等离子体共振折射率和温度传感器》一文中研究指出表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器由于其结构简单、灵敏度高、无需进行生物分子标记等优势,被广泛应用于生物技术,医疗诊断,药物筛选,食品安全等领域。光纤替代棱镜作为SPR传感器的基底材料,既是传感基元,又承担了光信号传输的功能,而且具有稳定性高、体积小、传感系统易搭建、抗电磁干扰能力强、集成性好、易于实现长距离在线实时观测等诸多优点,使得光纤SPR传感器在研究和应用方面具有巨大的潜在价值。目前关于光纤SPR的研究以多模光纤为主,虽然其结构稳定性较好,但存在多个模式的耦合,影响器件的检测极限。为此,本文第一部分内容针对单模光纤SPR传感器进行研究。通过对单模光纤进行抛磨,制备侧边单模光纤,然后通过磁控溅射的方式在侧抛光纤表面镀制金膜;通过实验表征,制备的单模光纤SPR器件对折射率的响应是非线性的,灵敏度随着被测折射率的增大而增大,在1.300-1.370的折射率灵敏度为1651nm/RIU,当折射率大于1.400后,灵敏度以指数形式增长,RI=1.400处的灵敏度为4642nm/RIU,当RI增长到1.430时,传感器的灵敏度达到了12093 nm/RIU。其次,由于生物量的检测大都在水溶液中进行,为了提高SPR传感器在水溶液中的折射率灵敏度,本文第二部分针对如何提高SPR传感器在水溶液中的灵敏度做了深度的研究,通过理论分析,被测折射率越接近基底材料的折射率,其对折射率的响应越灵敏,当SPR传感器以纤芯折射率为1.357的聚合物光纤作为基底时,其在1.335处的折射率灵敏度可达36600nm/RIU,相比石英光纤SPR传感器,折射率灵敏度提高1个数量级。而且成功制备了以低折射率聚合物光纤为基底的SPR传感器,其实验结果与仿真结果一致。最后,通过该聚合物光纤SPR传感器对质量分数为0%-5%葡萄糖溶液的测试,其灵敏度达到了24.5nm/%,线性相关系数达到了0.994。最后,通过在原有的单模光纤SPR传感器件上增镀一层温敏薄膜,制备了光纤SPR温度传感器。实验表明,在25-100℃范围内,该传感器的共振波长与温度变化呈现了良好的线性相关性,相关系数为0.9983,其温度灵敏度可达-0.978 nm/℃。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
姚诗佳,赵洪霞,丁志群,程培红,王敬蕊[9]（2018）在《多模光纤表面等离子体共振传感器研究》一文中研究指出以多模光纤作为光波导,利用多层膜传输矩阵理论详细分析了光纤直径和外界环境折射率等结构设计参数对传感器光谱特性的影响规律。仿真结果表明,光纤直径越小,共振谱深度越强;且共振谱波长随膜层材料厚度的增大,按指数规律增大,在30~40nm左右效果最优;在1.33~1.40外界环境折射率范围内,随着折射率增大,共振谱波长右漂,深度加大。同时利用实验初步验证了理论分析的正确性。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年06期）
汪雅君[10]（2018）在《基于侧边抛磨双模光纤的表面等离子体共振传感器研究》一文中研究指出表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器具有无需标记、能在线实时检测等优点,可广泛应用于环境、农业、医疗以及食品安全等检测领域。提高传感器的灵敏度、结构简单并使传感器工作在可见光和近红外波段是SPR技术研究领域长久以来的研究目标。本文在总结了国内外光纤SPR传感器的研究现状后,以提高传感器的性能为研究目标,提出了基于侧边抛磨双模光纤的SPR传感器。分别以金(Au)和氧化铟锡(ITO)作为薄膜材料,进行了传感器的仿真设计和优化,以及实际制作和性能测试等方面的研究。本文的具体研究工作总结如下:(1)基于金膜的侧边抛磨双模光纤的SPR传感器研究(SPTMF/Au-SPR)。首先,利用有限元法完成了器件的仿真分析和优化设计,仿真结果表明当光纤剩余厚度为72μm、金膜厚度为40nm时,在1.333-1.390RIU折射率范围内可得到最大的3705nm/RIU的平均灵敏度。其次,实验制作并测试了6只SPTMF/Au-SPR传感器,其光纤剩余厚度分别为69.79、71.23、72.24、69.89、71.31和72.34μm,金膜厚度均为40nm。测试结果表明在1.333-1.404RIU的折射率范围内,光纤剩余厚度为72.24μm所对应的传感器具有最高的灵敏度即2679.1 nm/RIU,且半高全宽为82nm,则相应的品质因数为32.67RIU~(-1)。其性能相比于同课题组的基于多模光纤和单模光纤的SPR传感器具有显着提高:灵敏度分别提高了11.95%和36.6%,半高全宽分别降低了20.38%和34.40%,品质因数分别提高了40.64%和108.35%。(2)基于氧化铟锡的侧边抛磨双模光纤的SPR传感器研究(SPTMF/ITO-SPR)。首先,利用有限元法完成了器件的仿真分析以及优化设计。最优参数为:光纤剩余厚度为72μm,ITO厚度为150nm。此时在1.333-1.39RIU的折射率范围内,LP_(01)和LP_(11a)模式的平均灵敏度分别高达10400nm/RIU和10150nm/RIU。然后,实验制作并测试了6只SPTMF/ITO-SPR传感器,其光纤剩余厚度分别为69.23、70.19、70.87、71.34、71.96和72.24μm,ITO厚度均为150nm。测试结果表明当ITO靶材颗粒的纯度为99.99%、密度为7.1 g/cm~3时,光纤剩余厚度为72.24μm所对应的传感器具有最高性能,在1.333-1.360RIU的折射率范围内其平均灵敏度最高达到2128.76 nm/RIU。本文的创新之处:(1)本文提出SPTMF/SPR传感器,以侧边抛磨双模光纤为基底的光纤SPR传感器,它具有结构简单、传输模式个数有限、有效面积大和模式耦合可控制等优点。(2)本文提出的SPTMF/Au-SPR传感器,相比于基于侧边抛磨单模光纤和侧边抛磨多模光纤的SPR传感器,在灵敏度、半高宽和品质因数等方面均有显着提高。(3)本文提出的SPTMF/ITO-SPR传感器,以ITO作为膜层材料,可有效避免传统的金属膜在空气中被氧化的缺点,同时有效提高传感器的灵敏度;另外,可将谐振波长调节至近红外的通信波段,便于与现有的通信设备融合,在长距离传输、成本的降低等方面具有潜在优势。(本文来源于《暨南大学》期刊2018-06-01）
光纤表面等离子体波传感器论文开题报告范文
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
表面等离子体共振(SPR)传感器常用的光纤处理方法易使光纤结构脆弱,从而导致机械性能下降,提出了一种基于细芯光纤(TCF) SPR原理的折射率传感器。通过使用单侧均匀涂覆金(Au)膜的多模光纤-细芯光纤-多模光纤(MMF-TCF-MMF)结构作为传感单元,折射率传感器能够在1. 34～1. 4161的范围内达到3045. 69 nm/RI U的衰减谷宽度灵敏度和48. 09 dB/RI U的能量损耗灵敏度;在1. 34～1. 3797的范围内达到112. 21 nm/RI U的SPR峰波长灵敏度和-86. 27 dB/RI U的SPR峰值灵敏度。实验结果表明:与传统SPR传感器相比,该传感器易制备,且机械稳定性和灵敏度高。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光纤表面等离子体波传感器论文参考文献
[1].刘美佟.基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感器研究[D].吉林大学.2019
[2].王雨,韩飞,郎婷婷,赵春柳.基于细芯光纤结构的表面等离子体共振折射率传感器[J].光通信技术.2019
[3].李佳欢,裴丽,王建帅,吴良英,宁提纲.基于光子晶体光纤表面等离子体共振的温度和磁场双参量传感器[J].中国激光.2019
[4].范振凯,张子超,王保柱,王莹莹,赵荣佳.基于表面等离子体共振效应的光子晶体光纤折射率传感器的研究进展[J].激光与光电子学进展.2019
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[6].王文佳.光纤表面等离子体共振传感器的生物免疫学应用研究[D].深圳大学.2018
[7].李良.基于表面等离子体共振技术的光纤化学传感器[D].深圳大学.2018
[8].曹绍情.基于侧边抛磨技术的高灵敏度光纤表面等离子体共振折射率和温度传感器[D].深圳大学.2018
[9].姚诗佳,赵洪霞,丁志群,程培红,王敬蕊.多模光纤表面等离子体共振传感器研究[J].光电子·激光.2018
[10].汪雅君.基于侧边抛磨双模光纤的表面等离子体共振传感器研究[D].暨南大学.2018