Photonic Crystal Fibre SERS Sensors Based on Silver Nanoparticle Colloid

A photonic crystal fibre （PCF） surface enhanced Raman scattering （SERS） sensor is developed based on silver nanoparticle colloid. Analyte solution and silver nanoparticles are injected into the air holes of PCF by a simple modified syringe to overcome mass-transport constraints, allowing more silver nanoparticles involved in SERS activity. This sensor offers significant benefit over the conventional SERS sensor with high flexibility, easy manufacture. We demonstrate the detection of 4-mercaptobenzoic acid （4-MBA ） molecules with the injecting way and the common dipping measurement. The injecting way shows obviously better results than the dipping one. Theoretical analysis indicates that this PCF SERS substrate offers enhancement of about 7 orders of magnitude in SERS active area.     

便携式表面等离子体共振传感器温度特性

采用美国德州仪器公司开发的Spreeta系列小型化SPR传感模块,实验研究了环境温度变化对便携式表面等离子体共振传感器工作特性的影响.发现随着温度的升高,共振角度向小角度方向移动,并提出了完整的理论分析模型.该模型讨论了环境温度变化对金属薄膜、棱镜、待测物的物理性质的影响,模拟结果与实验测量结果吻合得很好.     

聚合物光纤传感器及其在环境污染监测中的应用

描述了聚合物光纤（polymer optical fiber,POF）传感器的主要特点,介绍了国内外在该领域的研究现状,及其在环境污染监测中的应用,同时讨论了研究的发展方向。     

便携式表面等离子体共振传感器温度特性

采用美国德州仪器公司开发的Spreeta系列小型化SPR传感模块,实验研究了环境温度变化对便携式表面等离子体共振传感器工作特性的影响.发现随着温度的升高,共振角度向小角度方向移动,并提出了完整的理论分析模型.该模型讨论了环境温度变化对金属薄膜、棱镜、待测物的物理性质的影响,模拟结果与实验测量结果吻合得很好.     

Temperature Effects on Prism-Based Surface Plasmon Resonance Sensor

We theoretically analyse the temperature effects on a surface plasmon resonance （SPR） sensor in Kretschmann configuration. The temperature effects include the thermo-optic effect and the dispersion of thermal-optic coefficient in the dielectric along with the thermal expansion effect, phonon-electron scattering and electron-electron scattering in the metal layer. We simulate the temperature dependence of the resonance position and the sensitivity of the SPR sensor under wavelength-interrogation and angular-interrogation mode of operation and the differences are pointed out in the two modes.     

Numerical and experimental investigation of temperature effects on the surface plasmon resonance sensor

The effects of temperature on a surface plasmon studied experimentally and theoretically. SPR resonance （SPR） sensor in Kretschmann configuration are experiments are carried out over a temperature range of 278- 313 K in steps of 5 K. A detailed theoretical model is provided to analyze the variation of performance with varying temperature of the sensing environment. The temperature dependence of the properties of the metal, dielectric, and analyte are studied, respectively. The numerical results indicate that the predictions of the theoretical model are well consistent with the experiment data.     

表面等离子体共振传感器研究的新进展

表面等离子体共振传感器具有灵敏度高、免标记及检测快速等优点,在生命科学、药物开发、公共安全、环境污染检测等领域具有广阔的应用前景。高灵敏度、小型化、集成化、低成本、高可靠性是未来表面等离子共振传感器发展的主要方向。介绍了棱镜耦合复合结构表面等离子体共振传感器在提高灵敏度和分辨率方面的研究新进展,重点论述了光纤表面等离子体共振传感器的研究现状和发展趋势,并对高通量、多组分识别表面等离子体成像技术以及金属微纳结构(颗粒)局域表面等离子共振传感技术的应用前景进行了讨论。     

聚合物光纤传感器及其在环境污染监测中的应用

描述了聚合物光纤(polymer optical fiber,POF)传感器的主要特点,介绍了国内外在该领域的研究现状,及其在环境污染监测中的应用,同时讨论了研究的发展方向。     

聚合物光纤中的模式耦合及其对带宽的提高

光在聚合物光纤(POF)中传输时存在较强的模式耦合,由于模式耦合的影响,聚合物光纤的传输带宽得以提高。根据能流方程对阶跃型聚合物光纤光传输中的模式耦合进行了研究,从实验上测量了聚合物光纤的模式耦合系数,测量得到的模式耦合系数为7.61×10-4rad2/m。用测得的模式耦合系数对聚合物光纤中的模式耦合进行数值模拟,得到聚合物光纤的模式耦合长度约为20 m。由模式耦合长度可以得到聚合物光纤的真正带宽,其在150 m传输距离的带宽约为130 Mbit/s。为了验证这一结论,进行了125 Mbit/s.150 m的局域网(LAN)通信实验,通过对发射、接收波形及通信眼图的分析表明,由于模式耦合提高了聚合物光纤的传输带宽,使其可以在150 m的距离上进行百兆速率的通信传输。     

银纳米颗粒的局域表面等离子体共振传感

采用微波法合成银纳米颗粒,通过化学自组装技术将银纳米颗粒吸附在玻璃基片上,制备了银纳米颗粒的局域表面等离子体传感器。在纯水中,紫外可见光消光谱表明局域表面等离子体共振位于428nm处。随外界折射率增加,共振峰发生红移,其折射率灵敏度达到173±6nm/RIU。在350oC温度下退火处理后,改变银颗粒在基片上的形貌,峰位发生约65nm的红移,灵敏度下降约20%。理论分析表明,银纳米颗粒形状和基底的相互作用影响折射率传感的波长响应和灵敏度特性。