利用SPR傳感技術(shù)檢測波長研究.pdf

1、表面等離子體共振(SPR)是一種物理光學(xué)現(xiàn)象。利用光在玻璃界面處發(fā)生內(nèi)全反射時的倏逝波，可以引發(fā)金屬表面的自由電子形成在金屬一介質(zhì)界面?zhèn)鞑ケ砻娴入x子體波。在入射角或波長為某一適當(dāng)值的條件下，表面等離子體波與倏逝波的頻率和波數(shù)相等，二者將發(fā)生共振，也就是表面等離子振蕩。此時，入射光被吸收，反射光能量急劇下降，表面等離子體波光調(diào)制器正是運用這個原理來對激光進(jìn)行調(diào)制。由于其對金屬表面的電介質(zhì)折射率變化的靈敏響應(yīng)，可以用于實時跟蹤發(fā)生在金屬薄層

2、表面與介質(zhì)折射率變化相關(guān)的物理量變化以及化學(xué)生物的反應(yīng)和轉(zhuǎn)化過程，SPR技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、免疫技術(shù)、制藥等領(lǐng)域。 本論文首先回顧SPR的理論和實踐應(yīng)用的發(fā)展歷程，分析了常用的SPR傳感系統(tǒng)和特點。第二章，從電動力學(xué)和物理光學(xué)的理論出發(fā)，詳細(xì)討論了光的反射定律、折射定律和光的全反射，推導(dǎo)光在金屬表面的反射和折射。在考慮金屬的等離子體特性前提下，研究金屬的等離子體振蕩原理，金屬等離子體的光波激發(fā)，最后計算出金屬表面等離子體的

3、共振條件和反射率公式，為SPR傳感器的設(shè)計和應(yīng)用提供了理論支持。第三章，以Kretschmann型棱鏡為研究基礎(chǔ)，詳細(xì)介紹了Kretschmann型棱鏡的結(jié)構(gòu)、分類和常用的檢測方法，簡要介紹了Kretschmann型棱鏡的加工工藝。第四章，介紹了利用SPR傳感系統(tǒng)進(jìn)行光源波長檢測的具體實驗設(shè)備和實驗過程，詳細(xì)地介紹了各個實驗設(shè)備的具體參數(shù)和性能。實驗采用角度調(diào)節(jié)方法，通過對寬帶光源進(jìn)行測量，計算系統(tǒng)的波長分辨率、繪制實驗曲線，比對理論數(shù)