光纖型表面等離子共振譜儀的設(shè)計(jì)和檢測(cè)算法研究.pdf

1、表面等離子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)檢測(cè)技術(shù)，具有靈敏度高、實(shí)時(shí)性好、樣品無(wú)需標(biāo)記和純化等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域。光纖型SPR傳感器，使用光纖作為SPR效應(yīng)的激發(fā)載體，具備較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，安全性高，體積小便于集成。
　　目前商業(yè)化的SPR檢測(cè)設(shè)備多為棱鏡型，棱鏡型SPR譜儀在遠(yuǎn)距離檢測(cè)和實(shí)時(shí)性上存在不足，而光纖型SPR譜儀恰好能解決這個(gè)問(wèn)題。本論文旨在研制和開發(fā)具有

2、實(shí)用價(jià)值的光纖型SPR譜儀，主要工作內(nèi)容和成果如下:
　　1、設(shè)計(jì)和搭建了光纖型SPR譜儀，主要包括:樣品進(jìn)樣模塊、傳感區(qū)溫度控制模塊和光譜采集模塊。編寫和優(yōu)化了相應(yīng)的控制和數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)SPR譜儀的流程控制、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集和處理等功能。
　　2、基于光纖型SPR光譜的噪聲類型主要是高斯噪聲的特點(diǎn)，確定了小波閾值法進(jìn)行信號(hào)去噪。選用symlet11小波為母小波，以均方根誤差(Root Mean Square Er

3、ror，RMSE)為指標(biāo)，衡量不同閾值規(guī)則和分解尺度對(duì)去噪的影響，確定了小波閾值法的最佳參數(shù)，完成了信號(hào)預(yù)處理的過(guò)程。
　　3、針對(duì)光纖型SPR光譜具有的半峰寬(Full Width of Half Maximum，F(xiàn)WHM)較寬，共振峰不尖銳等特征，提出了基于信賴域的高斯擬合法，擬合經(jīng)降噪的SPR光譜，再使用一維極值搜索法，在擬合曲線上確定共振波長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)甘油光譜數(shù)據(jù)的處理，證明高斯擬合法能夠適應(yīng)光纖型SPR光譜的特征，共振