基于金属薄膜-颗粒复合结构的光纤SPR传感器研究

项目名称： 基于金属薄膜-颗粒复合结构的光纤SPR传感器研究

项目编号： No.61403074

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 胡海峰

作者单位： 东北大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 表面等离子体共振（SPR）效应可以有效地将光波限制在金属纳米结构表面，这种光局域增强效应说明其共振特性对金属结构表面的介电环境变化非常敏感，因此SPR适合于开发高灵敏度的新型光学传感器件。光纤SPR传感器不仅保持了传统SPR传感器的高灵敏度，同时，还具有结构紧凑、便于携带、可远程传感等特点，在临床医学、生物制药以及生物工程领域具有很大的应用潜力。本课题提出可用于生物化学检测的新型的光纤SPR传感原理及结构，将金属薄膜表面的SPR效应和金属颗粒结构的局域表面等离激元共振（LSPR）相结合，利用这种颗粒-薄膜复合型金属纳米结构实现高灵敏度光纤SPR传感器。研究内容包括：建立用于计算金属纳米结构消光特性的理论模型；设计适合于光纤SPR传感的金属纳米结构；制备基于该结构的光纤SPR传感器；SPR信号光谱峰值位置改变实现对液体折射率的高灵敏度检测。

中文关键词： 光纤SPR 传感器；耦合模理论；侧边抛磨光纤；金属纳米薄膜；葡萄糖检测

英文摘要： Light wave can be confined near the metallic nano-structrues effectively when surface plasmon resonance (SPR) happens. This resonance accompanied by light confinement and enhancement features the sensitive response to the change of the environment near th

英文关键词： optical fiber SPR sensor；coupled mode theory；side-polished optical fiber；metallic nano-film；glucose measurement