中文摘要：

本项目建议研制一种以高纯硫系玻璃为基质在分子振动指纹光谱区（2-20um中红外波段）高度透明的新型无标记光学传感器。这种传感器可探测痕量气体、化学和生物分子，并具有识别分子的能力。我们的研究策略是将目标分子的特征振动模与工作在中红外波段的光学微腔谐振频率相匹配，从而结合光学微腔传感器的高灵敏度优势和红外振动光谱的高选择性特点，进而探测和识别痕量分子。由于制作光学微腔传感器材料的透光范围限制，目前光学微腔传感器技术主要局限在可见光和近红外区域，无法探测分子振动模，对分子的识别通常采用微腔表面功能化处理，工艺复杂且表面功能化的传感器只能探测一种分子。硫系玻璃在中红外波段具有优异的透射性能，本项目中，我们将基于长期从事红外传输硫系玻璃和光纤材料的经验，研制可工作在中红外波段的高灵敏度硫系玻璃谐振微球传感器，尝试痕量多种分子的探测和识别。