SPR特性研究及其在复折射率测量中的应用

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表面等离子体共振(SPR)传感器因其对介质的折射率变化十分敏感,因而形成了研究的热点,在生物、化学、医学等众多领域具有很广阔的应用前景。本文依据SPR的原理,对两种不同耦合结构的SPR传感器进行了研究。 在深入讨论棱镜耦合SPR相位调制法测量复折射率原理的基础上,我们进行了复折射率测量的实验装置设计和构建。我们将蒸馏水和无水乙醇作为标准样品对实验进行了验证,并测得了20%IntralipidTM溶液和兔子血的复折射率,实验结果与文献中用其它方法测得的结果吻合较好。因而SPR相位调制技术有望成为生物组织复折射率测定的一种新的手段,有着一定的应用价值。 基于金属周期结构的SPR可以提高SPR技术的传感性能。文中分别利用平面波展开传输矩阵法和有限元方法模拟金属周期结构的透反特性,模拟结果表明周期结构SPR有着更高的分辨能力和抗噪性能。另外还对周期结构的结构参数进行了优化,以此来获得更好的传感特性。 将SPR相位调制法用于生物组织复折射率的测量以及对周期结构SPR的研究都是探索性的研究工作,对开拓SPR的应用领域以及提高其性能具有一定的参考价值。
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