基于倏逝波的光纤生物传感器研究 被引量：10

1

作者 邓立新 冯莹 +1 位作者 魏立安 柳珑 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1688-1692,共5页

构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气... 构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气中和水溶液中两种情况,对光纤传感器系统进行了信号检测实验,对比标记了的和未标记的相同几何结构参数的光纤探针两者在系统中被探测的信号差异.从二者的差别区分出系统所探测的倏逝波激发的荧光信号,证明了该光纤传感器系统的可行性. 展开更多

关键词 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光纤

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光纤倏逝波生物传感器的结构研究 被引量：6

2

作者 邓立新 冯莹 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期353-357,共5页

光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展... 光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展的基于光纤束的荧光光纤倏逝波生物传感器系统,以此系统为基础进行了实验检测并取得了较为满意的检测效果。最后给出了下一阶段的系统结构发展方向并分析了其优越性和可行性。 展开更多

关键词 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光纤

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光纤倏逝波生物传感器光纤探头的耦合光束限定 被引量：5

3

作者 邓立新 冯莹 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1066-1070,共5页

根据光纤的模式匹配理论计算了给定条件下光纤探头的模式匹配半径,以此匹配半径为基础分析了激发光在锥型光纤探头中的光线传输轨迹.结果表明,在此条件下如不对光纤探头的耦合光束进行限定,将有一部分激发光在锥型光纤探头中因不满足全... 根据光纤的模式匹配理论计算了给定条件下光纤探头的模式匹配半径,以此匹配半径为基础分析了激发光在锥型光纤探头中的光线传输轨迹.结果表明,在此条件下如不对光纤探头的耦合光束进行限定,将有一部分激发光在锥型光纤探头中因不满足全反射的传输条件而透射出光纤探头,从而使传感器系统得到虚假检测信息·针对此问题,在光纤倏逝波生物传感器的系统设计中给出了具体的解决方法· 展开更多

关键词 光学计量 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光束限定

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基于相关检测的光纤倏逝波生物传感器研究 被引量：1

4

作者 邓立新 冯莹 +2 位作者 姜广文 柳珑 魏立安 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期783-785,789,共4页

构建了一种以光纤和光纤束作为系统信号传输通道的光纤倏逝波生物传感器系统,根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针进行了设计与制作,然后应用直接结合分析的方法对该传感器系统的探测性能进行了实验检测。实验针对光纤探... 构建了一种以光纤和光纤束作为系统信号传输通道的光纤倏逝波生物传感器系统,根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针进行了设计与制作,然后应用直接结合分析的方法对该传感器系统的探测性能进行了实验检测。实验针对光纤探针置于空气中和蒸馏水中两种情况进行,同时将系统检测到的信号通过数据采集卡采集到计算机中,并进行相关检测分析。对光纤探针置于空气中和蒸馏水中两种情况,系统分别获得了16.7和20.5的探测信噪比。实验结果表明,该相关检测方法能很好的区分系统的噪声信号和所探测的荧光信号,整个系统具有良好的可行性。 展开更多

关键词 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光纤 相关检测

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光纤倏逝波生物传感器系统研究

5

作者 李维 许雪梅 刘茜倩 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第3期4-6,8,共4页

研制了一台基于光纤倏逝波原理的光纤倏逝波生物传感器。根据倏逝波理论和模式匹配理论对组合锥型探头的几何形状进行了设计,以半导体激光器作为激发光源,PMT进行光电转换,通过普通数据采集卡+LabVIEW软件的检测平台实现了荧光信号的采... 研制了一台基于光纤倏逝波原理的光纤倏逝波生物传感器。根据倏逝波理论和模式匹配理论对组合锥型探头的几何形状进行了设计,以半导体激光器作为激发光源,PMT进行光电转换,通过普通数据采集卡+LabVIEW软件的检测平台实现了荧光信号的采集和处理。实验结果表明:对0.1 nmol/L纯净Cy5荧光染料溶液检测时系统的信噪比大于3。该传感器具有灵敏度高、结构简单、稳定性好等特点,可广泛应用于对测量精度和可靠性要求较高的场合。 展开更多

关键词 传感器 倏逝波 光纤 探头 数据采集 LABVIEW

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光纤Bragg光栅倏逝波传感器 被引量：13

6

作者 赵明富 黄德翼 +2 位作者 罗彬彬 矫雷子 周斌 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2010年第10期46-50,共5页

提出光纤Bragg光栅(FBG)倏逝波传感器测量化学溶液折射率的方案,研究Bragg反射波长的漂移量与光栅包层直径之间的关系,理论分析得出:光栅包层直径越小,Bragg波长的漂移量受外界折射率变化的影响越大。用氢氟酸溶液腐蚀光栅包层的方法,... 提出光纤Bragg光栅(FBG)倏逝波传感器测量化学溶液折射率的方案,研究Bragg反射波长的漂移量与光栅包层直径之间的关系,理论分析得出:光栅包层直径越小,Bragg波长的漂移量受外界折射率变化的影响越大。用氢氟酸溶液腐蚀光栅包层的方法,制作不同包层直径的光纤Bragg光栅倏逝波传感器。实验表明:在相同的外部折射率变化范围内,光栅直径越小,传感器的折射率灵敏度越高,实验结果与理论分析一致。 展开更多

关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 倏逝波 折射率传感器 灵敏度

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本征型光纤倏逝波化学传感器的研究 被引量：5

7

作者 黄杰 沈为民 +2 位作者 徐贲 陈继宣 余潘 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期508-512,共5页

为了克服传统光纤化学传感器的不足,提出了基于倏逝波原理的本征型光纤化学传感器。根据光线理论数值分析了传感器几何结构参数,溶液折射率与灵敏度的关系。通过化学腐蚀方法制备出不同参数结构的传感器,进行实验系统设计,并用不同浓度... 为了克服传统光纤化学传感器的不足,提出了基于倏逝波原理的本征型光纤化学传感器。根据光线理论数值分析了传感器几何结构参数,溶液折射率与灵敏度的关系。通过化学腐蚀方法制备出不同参数结构的传感器,进行实验系统设计,并用不同浓度亚甲基蓝溶液对这些传感器进行了实验研究。实验结果与数值计算结果一致,传感区纤芯越细,越长,其灵敏度越高。 展开更多

关键词 纤维与波导光学 光纤传感器 本征型光纤化学传感器 倏逝波

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应用光纤生物传感器测量肿瘤的自体荧光光谱 被引量：3

8

作者 张攀 徐晓轩 +3 位作者 刘燕楠 周新勇 梁骏 张存洲 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期581-584,共4页

光纤生物传感器是现代生物传感技术中的一个非常重要的类别。当前,许多以荧光检测为手段的光纤生物传感器已经商品化了,但几乎都是依靠检测荧光指示剂的光强来获取生物信息,而直接利用生物样品的自体荧光光谱来获取生物信息的光纤传感... 光纤生物传感器是现代生物传感技术中的一个非常重要的类别。当前,许多以荧光检测为手段的光纤生物传感器已经商品化了,但几乎都是依靠检测荧光指示剂的光强来获取生物信息,而直接利用生物样品的自体荧光光谱来获取生物信息的光纤传感系统却还未上市。利用自行研发的一套三维荧光光谱光纤传感系统对新鲜的人体乳腺组织切片进行了研究,实验结果表明乳腺癌变组织与正常组织的自体荧光光谱的峰位和峰强比值存在明显区别,这是因为癌变组织的生化成分发生了根本改变。尽管其间的规律还需进一步探索,但可以展望,自体荧光光谱技术与光纤生物传感技术的结合有潜力成为人体恶性肿瘤在线原位诊断的有利工具。 展开更多

关键词 生物传感器 光纤生物传感器 荧光 自体荧光光谱

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一种新型本征倏逝波型光纤传感器的研究 被引量：3

9

作者 余潘 沈为民 +1 位作者 黄杰 徐贲 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第9期41-43,共3页

研究开发了一种新型本征型光纤倏逝波传感器。采用有机玻璃板和大半圆弧高抛光PVC管构成光纤支架,将60/125μm阶跃多模光纤隔一定距离剥除等长度涂覆层后缠绕于光纤支架上,其无涂覆层部分位于上下两PVC管之间,经化学腐蚀后获得裸芯总长... 研究开发了一种新型本征型光纤倏逝波传感器。采用有机玻璃板和大半圆弧高抛光PVC管构成光纤支架,将60/125μm阶跃多模光纤隔一定距离剥除等长度涂覆层后缠绕于光纤支架上,其无涂覆层部分位于上下两PVC管之间,经化学腐蚀后获得裸芯总长度大于0.5 m的新型高灵敏本征型光纤倏逝波传感器。实验结果表明:该传感器对亚甲基蓝的探测浓度可达到10-8 mol/L量级,灵敏度达到2.66 L/μmol,其灵敏度高,结构简单,易制备,成本低,适用于溶液、气体里痕量物质的检测。 展开更多

关键词 传感器 本征型光纤传感器 倏逝波

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光纤倏逝波化学传感器灵敏度特性研究 被引量：2

10

作者 许宏志 楼俊 +2 位作者 黄杰 谭耀成 沈为民 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期654-658,共5页

为了克服传统光纤化学传感器的不足,运用宽光谱分析法设计一种基于倏逝波原理的光纤化学传感器,研究了传感器的几何结构参数,溶液浓度与灵敏度的关系。运用光束传播法(BPM)分析传感器几何结构参数与灵敏度的关系;通过化学腐蚀方法制备... 为了克服传统光纤化学传感器的不足,运用宽光谱分析法设计一种基于倏逝波原理的光纤化学传感器,研究了传感器的几何结构参数,溶液浓度与灵敏度的关系。运用光束传播法(BPM)分析传感器几何结构参数与灵敏度的关系;通过化学腐蚀方法制备出不同参数结构的传感器,并用不同浓度亚甲基蓝溶液对这些传感器进行实验验证。实验结果表明,模拟结果与实验结果相符,溶液浓度越大,传感区纤芯越细、越长,灵敏度越高;文章提出的光纤倏逝波化学传感器在水质检测方面有着潜在的应用。 展开更多

关键词 光纤光学 宽光谱分析法 光纤化学传感器 倏逝波 灵敏度 光束传播法(BPM)

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一种选择性检测4-氟苯酚浓度的光纤倏逝波传感器 被引量：1

11

作者 冯利民 刘洋 +4 位作者 钟用 巫涛江 李玉洁 贺媛媛 钟年丙 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第6期80-84,共5页

为了实现对水体中4-氟苯酚(4-FP)选择性检测,利用塑料光纤、4-FP分子印迹聚合物、壳聚糖构建了4-FP高选择性敏感的D形塑料光纤倏逝波传感器。首先制备了4-FP分子印迹聚合物溶胶及D形光纤,并将分子印迹聚合物溶胶涂覆在D形塑料光纤传感... 为了实现对水体中4-氟苯酚(4-FP)选择性检测,利用塑料光纤、4-FP分子印迹聚合物、壳聚糖构建了4-FP高选择性敏感的D形塑料光纤倏逝波传感器。首先制备了4-FP分子印迹聚合物溶胶及D形光纤,并将分子印迹聚合物溶胶涂覆在D形塑料光纤传感器敏感区表面。然后建立了传感器测量理论模型。最后实验研究了4-FP分子印迹聚合物涂覆厚度对传感器灵敏度的影响,以及传感器的响应时间、检测下限及选择敏感性。研究表明:传感器对4-FP具有高选择敏感性;当聚合物膜厚度约为20μm时,传感器灵敏度达到-0.000 5 L/mg,检测下限达到180μg/L。 展开更多

关键词 4-氟苯酚 分子印迹聚合物 倏逝波 光纤传感器 选择敏感性 灵敏度

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准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器 被引量：1

12

作者 冯利民 刘洋 +3 位作者 钟用 巫涛江 李玉洁 贺媛媛 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第2期304-309,共6页

利用中红外光纤构建了一种在线准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器,该传感器由U形中红外光纤传感探头、偏二氯乙烯选择性敏感膜和超疏水膜构成。四氟乙烯敏感膜涂覆在U形区表面,超疏水膜涂覆在偏二氯乙烯敏感膜表面。U形传感器... 利用中红外光纤构建了一种在线准确检测偏二氯乙烯的红外光纤倏逝波传感器,该传感器由U形中红外光纤传感探头、偏二氯乙烯选择性敏感膜和超疏水膜构成。四氟乙烯敏感膜涂覆在U形区表面,超疏水膜涂覆在偏二氯乙烯敏感膜表面。U形传感器可增强光纤表面倏逝波强度,从而提高传感器的灵敏度。敏感膜可实现对水体中偏二氯乙烯的选择性测量,提高传感器测量结果的准确性;超疏水膜可抑制水分子对测量结果产生的负面影响。实验研究了偏二氯乙烯的特征吸收光谱,以及传感器对偏二氯乙烯的响应灵敏度、响应时间和选择敏感性。从理论上建立了传感器测量偏二氯乙烯的理论模型。研究结果表明,传感器对偏二氯乙烯具有高选择敏感性,传感器灵敏度可达0.0021 abs/(mg·L^(-1)),响应时间为230 s。 展开更多

关键词 偏二氯乙烯 中红外光纤 倏逝波 传感器 选择性 灵敏度

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基于阵列倏逝波荧光传感器的雌二醇免疫检测方法 被引量：3

13

作者 单迪迪 文晓刚 +3 位作者 刘兰华 周小红 何苗 施汉昌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3148-3152,共5页

近年来,环境内分泌干扰物愈来愈受到人们的关注。对其用传统的检测技术分析,过程复杂、耗时长、价格昂贵,因此急需发展灵敏度高、反应迅速快、价格低廉的检测手段。介绍了一种平面波导型阵列倏逝波荧光生物传感器,在对系统光路参数进行... 近年来,环境内分泌干扰物愈来愈受到人们的关注。对其用传统的检测技术分析,过程复杂、耗时长、价格昂贵,因此急需发展灵敏度高、反应迅速快、价格低廉的检测手段。介绍了一种平面波导型阵列倏逝波荧光生物传感器,在对系统光路参数进行模拟优化的基础上,可实现24个传感位点的同步、快速、灵敏检测。基于此阵列倏逝波荧光传感器,运用间接竞争免疫检测模式,优化并建立环境内分泌干扰物雌二醇的标准检测条件。实验结果表明,入射角在61.8°时,系统灵敏度最高。该方法对雌二醇检测线性检测区间为0.08~2.52μg·L^(-1),检测限为0.05μg·L^(-1),半抑制浓度为0.46μg·L^(-1),完成单次样品的检测时间为20min。利用该传感器对污水处理厂出水进行加标回收测试,回收率在84%~120%之间,相对标准偏差小于15%,表明该方法能够用于实际水体中雌二醇的快速检测。 展开更多

关键词 平面光波导 阵列倏逝波荧光传感器 免疫检测 雌二醇

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光纤倏逝波吸收传感器灵敏度模拟分析 被引量：3

14

作者 谭耀成 楼俊 +3 位作者 许宏志 黄杰 沈为民 李本冲 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第6期810-813,共4页

基于光波导模式理论,结合光纤倏逝波吸收原理,分析了本征型单模光纤倏逝波的传输特性及功率传输情况,导出了光纤倏逝波吸收传感器的灵敏度公式。结合灵敏度公式分析了传感器的几何参数、溶液折射率及入射波长与灵敏度的关系,运用时域有... 基于光波导模式理论,结合光纤倏逝波吸收原理,分析了本征型单模光纤倏逝波的传输特性及功率传输情况,导出了光纤倏逝波吸收传感器的灵敏度公式。结合灵敏度公式分析了传感器的几何参数、溶液折射率及入射波长与灵敏度的关系,运用时域有限光束传播法(FD-BMP)进行模拟。模拟结果表明,光纤传感区纤芯越长越细,外界溶液折射率越小,入射波长越短,其归一化输出功率越小,传感器灵敏度越高,这与理论计算和文献实验结果一致,为光纤倏逝波吸收传感器的研究提供了参考。 展开更多

关键词 本征型 光纤倏逝波 传感器灵敏度 传输功率 时域有限光束传播法(FD-BMP)

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倏逝波光纤传感器快速检测诺氟沙星 被引量：2

15

作者 卓雨欣 徐文娟 +3 位作者 程源 宋丹 韩向峙 龙峰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2283-2288,共6页

基于间接竞争免疫分析原理,利用倏逝波光纤生物传感平台研发了一种诺氟沙星检测方法,实现了水中诺氟沙星的快速､灵敏检测.研究表明,诺氟沙星检测的优化条件为:抗体浓度为1μg/mL､预反应时间为1min,反应时间为4min.优化条件下,诺氟沙星... 基于间接竞争免疫分析原理,利用倏逝波光纤生物传感平台研发了一种诺氟沙星检测方法,实现了水中诺氟沙星的快速､灵敏检测.研究表明,诺氟沙星检测的优化条件为:抗体浓度为1μg/mL､预反应时间为1min,反应时间为4min.优化条件下,诺氟沙星检测限可达1.89μg/L.包被抗原修饰的光纤探头与荧光标记诺氟沙星抗体具有良好的特异性和稳定性,可重复使用400次以上.自来水､景观水､二沉池出水等水样的加标回收实验结果表明,该传感器具有良好的精密度和准确性,受环境基质的影响较小,能够用于实际水样中诺氟沙星的快速检测. 展开更多

关键词 诺氟沙星 抗生素 倏逝波生物传感器 免疫分析 环境监测

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用于Escherichia coli O157∶H7直接快速检测的倏逝波荧光核酸适配体传感器研究 被引量：2

16

作者 方顺燕 宋丹 +4 位作者 刘艳萍 徐文娟 刘佳瑶 韩向峙 龙峰 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期228-234,共7页

通过融合倏逝波荧光光纤传感器和特异性核酸适配体的优势,提出了一种基于倏逝波荧光原理及其与病原菌尺寸效应的Escherichia coli O157∶H7(E.coli O157∶H7)直接快速检测方法。基本原理是当一定浓度荧光标记E.coli O157∶H7核酸适配体... 通过融合倏逝波荧光光纤传感器和特异性核酸适配体的优势,提出了一种基于倏逝波荧光原理及其与病原菌尺寸效应的Escherichia coli O157∶H7(E.coli O157∶H7)直接快速检测方法。基本原理是当一定浓度荧光标记E.coli O157∶H7核酸适配体加入样品检测池时,倏逝波激发荧光分子发出荧光,利用倏逝波全光纤生物传感器即可实现荧光信号的定量检测;当荧光标记的核酸适配体与E.coli O157∶H7混合后加入样品检测池,因倏逝波渗入深度仅为100 nm,导致特异性结合E.coli O157∶H7的核酸适配体标记荧光分子不能被激发,从而使得检测荧光信号降低;利用荧光信号强度与E.coli O157∶H7浓度的比例关系即可实现其定量检测。结果表明:该方法检测E.coli O157∶H7的检测限可达610 CFU/mL,线性检测区间为1.1×10^3-1.4×10^7 CFU/mL。实际水样加标回收率在40%-180%之间,相对标准偏差在10%之内,水样基质对E.coli O157∶H7的检测没有明显影响。本研究建立基于倏逝波荧光原理及其与病原菌尺寸效应的生物传感分析方法具有普适性,仅需使用不同荧光标记的生物识别分子即可实现其他病原菌的直接快速检测。 展开更多

关键词 E.coli O157∶H7 核酸适配体 倏逝波荧光 生物传感器

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用于荧光免疫光纤生物传感器中信号分析的理论模型 被引量：1

17

作者 王京生 冯莹 +2 位作者 陈爽 魏立安 柳珑 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1647-1650,共4页

利用多层介质中偶极子辐射理论,得到了荧光免疫光纤生物传感器的初始荧光分布.在此基础上,利用几何光波导理论给出了荧光信号在光纤探针中的传输模型.通过定义光纤探针的耦合效率、传输效率、收集效率和有效收集效率等概念,实现了对基... 利用多层介质中偶极子辐射理论,得到了荧光免疫光纤生物传感器的初始荧光分布.在此基础上,利用几何光波导理论给出了荧光信号在光纤探针中的传输模型.通过定义光纤探针的耦合效率、传输效率、收集效率和有效收集效率等概念,实现了对基于倏逝波激发的荧光免疫光纤生物传感器系统中荧光信号的跟踪分析.并建立了理论模型,可用于该类传感器系统的优化设计. 展开更多

关键词 光纤生物传感器 荧光信号分析模型 偶极子辐射 几何光波导理论 效率

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超长分段结构光纤倏逝波传感器

18

作者 李本冲 楼俊 +4 位作者 许宏志 沈建华 黄杰 徐贲 沈为民 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期67-72,共6页

针对现有光纤倏逝波传感器灵敏度不高、不易封装等问题,本文提出一种超长分段结构光纤倏逝波传感器。运用光束传播法(BPM)对分段和直形波导模型进行数值模拟,分析相同纤芯直径,不同结构和溶液浓度对传感器灵敏度的影响,通过化学腐蚀方... 针对现有光纤倏逝波传感器灵敏度不高、不易封装等问题,本文提出一种超长分段结构光纤倏逝波传感器。运用光束传播法(BPM)对分段和直形波导模型进行数值模拟,分析相同纤芯直径,不同结构和溶液浓度对传感器灵敏度的影响,通过化学腐蚀方法制备出不同结构参数的倏逝波传感器,并用不同浓度亚甲基蓝溶液对传感器的灵敏度特性进行实验验证。实验结果表明:在腐蚀深度不变的情况下,增加传感长度和采用分段结构可以有效的提高传感器的灵敏度和检出限,该传感器对亚甲基蓝的探测浓度可达到10-6 mol/L量级,其灵敏度高,结构简单,易制备,成本低,在物质光谱检测方面有着潜在的应用。 展开更多

关键词 光纤传感器 倏逝波 分段结构 长吸收作用距离 光束传播法

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光纤光栅倏逝波传感器灵敏度研究

19

作者 李本冲 楼俊 +3 位作者 谭耀成 许宏志 黄杰 沈为民 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第6期899-902,共4页

基于光纤布喇格光栅传感原理,分析了倏逝波光纤布喇格光栅（EWFBG）传感器的传感特征,建立了传感器反射波长随环境折射率变化的数学模型,并导出了波长灵敏度函数.结合函数分析了传感器的光纤光栅直径、外界液体折射率与灵敏度的关系,运... 基于光纤布喇格光栅传感原理,分析了倏逝波光纤布喇格光栅（EWFBG）传感器的传感特征,建立了传感器反射波长随环境折射率变化的数学模型,并导出了波长灵敏度函数.结合函数分析了传感器的光纤光栅直径、外界液体折射率与灵敏度的关系,运用模式耦合理论进行模拟.结果表明,光纤传感区域纤芯越细,外界液体折射率与纤芯折射率相差越小,其反射中心波长漂移量越大,传感器灵敏度越高.通过对纤芯直径为φ6.2 μm和φ8.2μm在1.33～1.46环境折射率范围内的波长响应关系拟合,分别获得了1.25 nm和1.14 nm的波长变化量,灵敏度数量级为10-5～10-6,论证了分析结论的正确性.为EWFBG折射率传感器的设计、优化及应用提供了参考依据. 展开更多

关键词 光纤布喇格光栅 倏逝波传感器 传感器灵敏度 反射中心波长 模式耦合理论

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高灵敏度塑料光纤倏逝波传感器研究 被引量：4

20

作者 冯利民 钟用 +2 位作者 巫涛江 赵杰 吴德操 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第5期22-26,共5页

为了提高塑料光纤倏逝波传感器的灵敏度,提出了一种新型结构的塑料光纤传感器,该传感器由光纤纤芯、包层和涂敷层三层构成。光纤包层和纤芯由标准塑料光纤的包层和纤芯材料构成,涂敷层由二甲苯稀释的加拿大树脂与TiO_(2)纳米掺杂剂组成... 为了提高塑料光纤倏逝波传感器的灵敏度,提出了一种新型结构的塑料光纤传感器,该传感器由光纤纤芯、包层和涂敷层三层构成。光纤包层和纤芯由标准塑料光纤的包层和纤芯材料构成,涂敷层由二甲苯稀释的加拿大树脂与TiO_(2)纳米掺杂剂组成;光纤包层、纤芯和涂敷层的折射率阶跃增大,用于提高光纤表面发光强与透射深度。实验分析了TiO_(2)及涂敷层的表面形貌,研究了TiO_(2)掺杂含量及涂敷层厚度对传感器灵敏度的影响。研究表明:当TiO_(2)掺杂含量为0.5%,涂敷层厚度为200μm时,传感器对葡萄糖溶液的灵敏度达到-0.008(mg/L)^(-1),是未涂敷的D形塑料光纤倏逝波传感器灵敏度的8.89倍。报道的光纤倏逝波传感器可广泛地应用于生物、化学及医学等检测领域。 展开更多

关键词 塑料光纤 倏逝波 传感器 灵敏度 加拿大树脂 TiO_(2)纳米材料

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