基于倏逝場(chǎng)效應(yīng)的光纖傳感特性研究.pdf

1、面向生化危險(xiǎn)環(huán)境的無損檢測(cè)已成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。光纖作為一種抗電磁干擾強(qiáng)、損耗小的傳導(dǎo)物質(zhì)在微量物質(zhì)檢測(cè)中受到了廣泛的應(yīng)用。
　　本論文在了解了存在于光纖表面的倏逝場(chǎng)效應(yīng)之后，深入研究了錐形光纖中光學(xué)傳輸?shù)男再|(zhì)以及特點(diǎn)，并基于此設(shè)計(jì)了用于微量物質(zhì)檢測(cè)的雙錐形光纖傳感，并對(duì)其傳感特性進(jìn)行了初步的探索與研究。由于光纖主要是硅材質(zhì)，其具有的良好的生物相容性、惰性且易功能化（存在豐富的羥基官能團(tuán),可以很容易與醇類及硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng),便于進(jìn)一

2、步與目標(biāo)生物分子結(jié)合），因此將表面修飾技術(shù)與光纖傳感技術(shù)結(jié)合在一起，并嘗試將其用于對(duì)物質(zhì)的檢測(cè)當(dāng)中。
　　采用氫氧焰熔拉法制備了錐形區(qū)長度分別為20、25、30mm的光纖敏感探頭，并從理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試兩方面上進(jìn)行了靈敏度的分析比較，得出拉錐30mm的靈敏度更高，倏逝場(chǎng)效應(yīng)更強(qiáng)。改進(jìn)了光纖的清洗與封裝工藝，將既不和濃硫酸反應(yīng)又不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)的載玻片作為封裝載體，在空氣流的作用下完成光纖的封裝。
　　將制備好的光纖傳感用于水和酒

3、精溶液的光譜測(cè)量中，通過尋找特征吸收峰的方法初步實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的定性檢測(cè)，其功率吸收達(dá)到3-5dB之多。但由于波譜范圍比較廣，在尋找特征吸收峰的過程中不同的物質(zhì)出現(xiàn)了波峰的交疊現(xiàn)象。針對(duì)此又進(jìn)行了光纖的表面修飾實(shí)驗(yàn)探索，將帶有極性與非極性特定官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑修飾在光纖表面，用來檢測(cè)相對(duì)應(yīng)的特性物質(zhì)，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果較未加修飾的吸收峰更明顯，吸收量更大，吸收率提高了1-2dB左右，這充分證明了本實(shí)驗(yàn)方案是可行的。
　　在對(duì)物質(zhì)的定性檢測(cè)之后