應用于生物化學傳感器的反諧振反射光波導研究.pdf

1、光波導傳感器是集成光學領域中的一個重要發(fā)展方向。它具有準確、快速、靈敏、便于攜帶等優(yōu)點，廣泛應用于軍事、醫(yī)學等方面。反諧振反射光波導結構又以其能量損耗小的特點成為光波導傳感器的合適選擇，因此對反諧振反射型光波導傳感器的研究具有重要的意義。為了進一步提高光波導傳感器的靈敏度，本文在傳統(tǒng)的反共振反射光波導結構的基礎之上提出了一種新型周期結構的反諧振反射光波導，對其工作原理，波導結構，靈敏度，傳感器制作等方面進行了研究。其主要內(nèi)容如下：

2、>　　1．介紹了光波導生物化學傳感器的原理、結構、發(fā)展概況以及其在軍事、醫(yī)學等方面的廣泛應用。
　　2．研究了傳統(tǒng)反諧振反射光波導的工作原理、結構及其特點。采用光束傳輸矩陣法詳盡地分析了光束在波導中的傳輸方式，模場分布。通過分析波導傳輸損耗，選擇出最合適的導波模式作為工作模式。
　　3．在傳統(tǒng)反諧振反射光波導結構基礎之上將要待測物質(zhì)直接作為反共振反射光波導的波導層。由于光束集中在作為波導層的待測物之中傳輸，而由待測物質(zhì)的厚度

3、、折射率等參數(shù)帶來的微小變化均會引起導模傳播常數(shù)的變化，通過監(jiān)測傳播常數(shù)的變化即可得到待測物質(zhì)的信息。
　　4．提出周期結構的反諧振反射層，對兩反諧振反射層的折射率及厚度進行了優(yōu)化選擇，通過模擬計算得到最佳參數(shù)，獲得了極高的反諧振特性，最大限度地將光束能量限制在了波導層。在理論上將傳感器的靈敏度提高了兩個數(shù)量級。
　　5．通過實驗選擇出光學性能良好的反諧振層制備材料。采用電子束蒸發(fā)的方法在K9光學玻璃上得到了光學性能良好的光