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契形结构光纤表面等离子体共振传感器研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2013.6.23
  • 页码:281-288
  • 分类:TP212.14[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学,机械结构力学及控制国家重点实验室,南京210016, [2]东南大学仪器科学与工程学院,南京210096
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:60906037,51161120326); 江苏省科技支撑计划(批准号:BE2011181)~~
  • 相关项目:中美ASBIT 生物启发水体传感系统的开发
中文摘要:

提出了一种契形端面结构的光纤表面等离子体共振(SPR)传感器激励模型.采用时域有限差分法对契形SPR波导的共振模型进行数值模拟,通过在光纤出射端抛磨契形角度并进行敏感膜修饰,制出具有契形端面结构的类Kretschmann微棱镜式光纤SPR传感器,实现激发SPR的光波调制.结果表明,在1.3330—1.4215折射率范围内,制备的契形光纤SPR传感器相对于常规光纤SPR传感器,其平均灵敏度提高了近1—6倍,1倍和6倍分别出现在小角度结构(15°契形)传感器和大角度结构(60°契形)传感器,且仍保持10-5等级的分辨率.该类型结构的传感器具有契形端面激励模式,设计灵活性高、制备工艺简单、可微量检测样本等优点,能够很好地适应于不同环境和测量条件的实际生化检测、环境监测需求.

英文摘要:

A fiber-optic surface plasmon resonance sensor (SPR) based on tapered structure probe is studied. The incentive mode of tapered probe calculated by finite-difference time-domain method serves as design references, and the tapered structure of sensor probe fabri- cated by polishing and grinding at the end of a fiber is similar to Kretschmann prism SPR model, which can realize the modulation of SPR wave. The results show that in the refractive index detection range from 1.3330 to 1.4215, tapered structure FO-SPR sensor has a sensitivity of 1-6 times higher than common FO-SPR sensor and it still keeps a limiting resolution level of 10-5 RIU. The designed tapered structure SPR sensor, which has the advantages of tapered incentive mode, design flexibility, user practical applicability, simple preparation process, a relatively small sample need, and high stability, will fulfill different environment and measuring conditions of biochemical testing and environment monitoring.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876