基于多模干涉的反射式光纖生物傳感器的研究.pdf

1、光纖生物傳感器與傳統(tǒng)電化學(xué)生物傳感器相比,具有不受電磁干擾,耐酸堿腐蝕,不需要參比傳感器以及探頭結(jié)構(gòu)可微型化等優(yōu)點(diǎn)。因此在研究領(lǐng)域光纖生物傳感器受到越來(lái)越多的關(guān)注。
　　 基于多模干涉的光纖生物傳感器與其他類型的光纖生物傳感器相比,不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制作方便而且成本低廉,此外波長(zhǎng)編碼的傳感方式也使得這種傳感器具有更強(qiáng)抗干擾能力。對(duì)這種光纖生物傳感器的研究必將推動(dòng)生物傳感技術(shù)的發(fā)展。
　　 本文設(shè)計(jì)并制作一種基于多模干涉的反射式

2、光纖傳感器,這種傳感器由單模光纖熔接一段端面鍍有反射膜的無(wú)芯光纖而制成。若將此光纖探頭置于一定折射率的溶液中,可將溶液視為無(wú)芯光纖的包層,溶液折射率發(fā)生改變會(huì)引起傳感器的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,由多模干涉的原理可知光纖內(nèi)的干涉光場(chǎng)也會(huì)發(fā)生改變,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境折射率的傳感。本文從數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞矫鎸?duì)這種光纖傳感器進(jìn)行了研究,通過(guò)對(duì)結(jié)果的分析確定了這種傳感器對(duì)折射率的傳感特性和傳感分辨率,即傳感器輸出光譜的干涉極值波長(zhǎng)隨折射率的增大而增大

3、,在折射率小于1.4時(shí)干涉極值的波長(zhǎng)與折射率近似成線性,折射率每增大1,干涉波谷的波長(zhǎng)隨之增加137.594nm；折射率高于1.4時(shí)折射率傳感的靈敏度顯著提高,折射率每變化1,干涉波谷的波長(zhǎng)變化量最大為1349.206nm,折射率傳感分辨率可達(dá)10-6量級(jí)。
　　 在折射率傳感研究工作的基礎(chǔ)上,本文又對(duì)這種光纖傳感器在生物傳感方面的應(yīng)用進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和實(shí)驗(yàn)。通過(guò)偶聯(lián)法在多模干涉光纖傳感器探頭表面修飾上羊抗兔IgG抗體,制成光