Page 36 - 网络电信2018年12月刊下
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解 决 方 案
光纤表面等离子体共振传感技术的探索与研究
李鹏 黑龙江工程学院
摘要：传感技术在多个技术性领域之中均有所应用，传感器研究水平不断提升，新型
的传感器装置逐渐研制出来，表面等离子型共振传感器具有高于一般的传感器的敏感度，
其还能够满足实时监测的全新需求，在应用该种传感器时，使用者不需要标记检测对象，
该种传感器比较适合被应用到新型环境监测工作中光纤表面的全新的等离子传感器的运行
原理极为复杂，对该种共振传感技术进行分析。
关键词：光纤表面等离子体共振；传感技术；传感器
表面等离子体共振(SPR)属于一种特殊的物理现象，这种现 类型传感器的分辨率，其结构并不对称，因此测试结果难以保
象一般会发生在电介质与金属层的分界面部位，能够反映出电 持较高的精准度。在制造这种传感器时，需要去除涂覆层，将
介质在折射率方面存在的变化，借由该种技术，可以对传感器 折射光纤放置在硅片位置上，对硅块进行细致打磨之后镀膜收
设备加以开发，新型的SPR传感器具有极小的体积，能够满足多 尾。
个通道的传感需要。 2、实际应用情况
SPR传感装置在多种领域中均可被使用。在开展生化检测工
一、光纤SPR传感器概述 作时，通过传感装置可以明确生物分子进行分离与结合时的各
1、几何结构分析 类检测量，进而明确动力学常数，从生化检测工作的具体开设
根据SPR传感器具有的几何结构，可以对其进行分类。在制 情况来看，SPR传感技术可以分析肌红蛋白，通过测定心肌受损
造圆弧型的SPR传感装置时，会优先应用机械法去除光纤表面的 状况来明确心肌梗死状况。在食品安全检测工作中，该传感装
包层，将金属膜镀在纤芯的表面部位，这种传感装置具有相对 置可以辅助酒类乙醇、水质检测等工作。
较高的制造难度，在初期制备阶段如果残留了薄层，金属膜的
均匀度无法保障，获取的传感器也很难保持较高的灵敏度。终 二、原理分析
端反射式传感装置的制造采用化学腐蚀的方法，传感器的尖端 要产生表面等离子体共振效应要满足三个基本的条件：
与锥形部位的金属膜具有不同的厚度，检测装置与激发光源被 首先必须要存在表面等离子体，其次需要存在合适的激发
安装到同一侧，具有更为紧凑的结构，但在化学腐蚀阶段需要 源，最终激发源和表面等离子体满足了激发条件。当满足了这
消耗比较长的时间，腐蚀操作还会使光纤表面形成腐蚀坑，给 三个条件时，表面等离子体吸收激发源的能量，因此激发源经
传感装置的精度带去影响。边磨型SPR传感装置具有高于其他同 过反射后可被检测出有能量的衰减。光波作为SPR的激发源，其
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