光纤表面等离子体共振传感检测系统共振波长的红移

介绍了光纤表面等离子体共振传感器的制造工艺和系统组成,针对光纤传感检测系统在一定的条件下进行了多次测试,试验表明该系统在测试过程中存在红移现象.分析了发生红移的主要原因是金属薄膜内部和表层吸附了空气中的杂质.为此提出了改进镀膜工艺、测试条件和建立修正数据库已有效地减弱了系统测试中的红移现象.     

光纤表面等离子体波传感器中膜厚与共振波长关系的实验研究

利用表面等离子体共振效应，研究了金属镀层厚度对光纤表面等离子体波传感器的影响。在其它参量一定的情况下，不同金属膜层厚度的传感器对应着不同的共振波长，根据这一特性设计了分布式光纤表达等离子体波传感器。突出优点是能进行多点测量。     

Distributed optical fiber surface plasmon resonance sensors

The relationships of the resonant wavelength of optical fiber surface plasmon resonance (SPR) sensors to the modulation layer refractive index, thickness and the refractive index of the bulk medium are obtained by using theoretical calculation model of optical fiber SPR sensors under certain conditions, which indicates that resonant wavelength of the sensors is approximately linear with modulation layer thickness. Based on the linear relationship, multiple SPR sensors with different resonant wavelengths can be fabricated in a single optical fiber named as distributed optical fiber surface plasmon resonance sensors (DOFSPRSs). Experimental results are presented, showing that it is practical to fabricate more than one SPR sensors in a single optical fiber.     

光纤表面等离子体波传感器的温度特性的研究

本文从粒子振动的角度讨论了光纤表面等离子体波传感器对于温度的敏感特性。对于金属 /介质的表面等离子体波传感器 ,在界面处产生的等离子体振动实质是大量电子的集体振荡。在某一特定的波长的P光激励下 ,电子吸收了光子的能量而改变了原来的运动方式 ,当激励的光信号与电子群的固有振荡频率一致时 ,大量的电子振动变为一种谐振。由于界面处的电子密度与温度是密切相关的 ,不同的温度时密度不同———温度越高 ,电子的密度越大 ,而电子群的集体振荡又与电子的密度密切相关。所以温度的变化将对等离子体的共振频率产生非常重要的影响。利用了这一效应来补偿环境介质的温度变化 ,可以克服环境温度对测试所带来的影响。此外 ,本文也讨论了采用光纤SPW传感器可以进行多参数的测量。     

金膜与银膜光纤SPR传感器

不同的金属传感层对光纤SPR传感器的特性有着重要的影响.根据该传感器的理论公式,计算了金膜、银膜传感器的输出光谱,并与实验结果进行了比较.结果表明,银膜光纤SPR传感器的理论输出光谱和实验检测光谱吻合很好,而金膜吻合较差.分析了出现这种偏差的原因.     

利用SPR效应测定可见光波段金膜折射率

利用金膜光纤SPR传感器测定标准试剂折射率,实现了对金膜折射率的测试.给出金膜光纤SPR传感器总反射系数与金膜折射率等参量关系表达式.采用经典金膜折射率计算结果与试验结果相比具有相当差距.为此采用一组标准试剂进行试验,对测试数据进行计算,修正了可见光波段金膜的折射率.