导读:本文包含了表面等离子体共振传感论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微型光纤,侧边抛磨光纤,表面等离子体共振传感器,石墨烯
表面等离子体共振传感论文文献综述
张敏[1]（2019）在《光纤表面等离子体共振折射率传感研究》一文中研究指出光纤表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器是利用光纤表面的倏逝波激发金属表面的自由电子产生表面等离子体波(Surface Plasmon Wave,SPW),通过监测共振吸收峰的变化实现传感器对外界折射率的测量。光纤SPR传感器因其高灵敏、体积小、抗电磁干扰和大范围动态监测而受到极大的关注。它已被广泛应用在食品检测、化学分析、生物医学和特异性检测等领域中。本文围绕光纤SPR传感理论与技术,开展了以下几方面的工作:首先,介绍了光纤SPR传感器的研究意义与目的,对光纤SPR传感器的国内外研究进行概述,并详细阐述了微型光纤与侧边抛磨光纤的结构与制作过程。从全反射、倏势波、等离子体波的理论研究进一步说明SPR传感器的原理。论述了SPR传感器的四种激发方式和评价传感器的性能参数指标。为全面设计光纤SPR传感器提供了基础。其次,提出了涂覆金、银膜的微型光纤SPR折射率传感器。利用COMSOL软件对包层直径、金属厚度等参数进行优化,得到最佳参数是纤芯直径为5.25μm,包层直径为7.25μm,银层厚度为45 nm的传感器模型。模拟结果表明,在折射率为1.33-1.40时,该传感器的最大响应灵敏度可达到8529.33 nm/RIU。在上述结论的基础上,将10层石墨烯置于银膜内层,在折射率为1.36-1.405时,提出的传感器的最大响应灵敏度可达到12723.10 nm/RIU。最后,提出并模拟了一种石墨烯包覆银纳米柱的D型光纤SPR传感器。利用COMSOL软件对传感区长度、银纳米柱个数、银纳米柱的直径和纳米柱间的空气隙进行了优化。仿真结果表明,在优化后的结构上涂覆石墨烯层可以大大提高传感器的灵敏度。当银纳米柱直径为90 nm,石墨烯为23层,折射率在1.33-1.39范围内变化时,所提出的传感器的最大响应灵敏度可达8860.93 nm/RIU。综上所述,将石墨烯应用于光纤SPR传感器可以提高传感器的灵敏度。随着研究的不断深入,进一步提高传感器的灵敏度以及实现特异性选择将会使基于石墨烯的SPR传感器具有更加广阔的应用前景。(本文来源于《西安石油大学》期刊2019-06-18）
杜健嵘,杜有刚,田芃,田芳[2]（2019）在《表面等离子体共振及其在传感技术中的应用》一文中研究指出从金属等离子体振荡概念,表面等离子体波及其特征,表面等离子体共振的光激发—衰减全反射叁方面浅析了SPR技术的物理机制及激励方法;并探讨了SPR传感器的技术应用.(本文来源于《湖南理工学院学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
陈志伟,郎咸忠,唐斌,朱熠奇,吴钦[3]（2019）在《大面积银微纳光栅的制备及其表面等离子体共振传感特性研究》一文中研究指出提出了一种基于普通CD-R光盘聚碳酸酯层表面磁控溅射镀银的简便纳米制备技术,用以大面积制备一维银微纳光栅,该光栅可作为高灵敏、低成本的表面等离激元共振(SPR)传感器。通过实验测量和数值计算的方法研究了银层厚度对银微纳光栅SPR的影响。结果发现,银层厚度为108 nm的银微纳光栅具有最优的综合传感性能,其灵敏度和品质因数分别达到490 nm/RIU和22 RIU~(-1)。该技术在化学生物传感器制备方面具有潜在的应用价值。(本文来源于《电镀与涂饰》期刊2019年07期）
李鹏[4]（2018）在《光纤表面等离子体共振传感技术的探索与研究》一文中研究指出传感技术在多个技术性领域之中均有所应用,传感器研究水平不断提升,新型的传感器装置逐渐研制出来,表面等离子型共振传感器具有高于一般的传感器的敏感度,其还能够满足实时监测的全新需求,在应用该种传感器时,使用者不需要标记检测对象,该种传感器比较适合被应用到新型环境监测工作中。光纤表面的全新的等离子传感器的运行原理极为复杂,对该种共振传感技术进行分析。(本文来源于《民营科技》期刊2018年12期）
蔡凯杰,葛益娴,周俊萍[5]（2018）在《基于双D型光纤表面等离子共振折射率传感研究》一文中研究指出以双D型光纤作为传输载体,研究了一种基于表面等离子共振技术的双D型光纤折射率传感器。利用时域有限差分法,分析了双D型光纤剩余包层厚度、金膜厚度、金膜表面粗糙度以及双通道传输对光纤SPR传感器性能的影响。仿真结果表明,当剩余包层厚度为300~500nm、覆盖的金膜厚度为50nm时,双D型光纤SPR传感器的性能得到优化;金膜表面粗糙度也是影响传感器性能的重要因素,当金膜表面粗糙度的均方根值低于2nm或其相关长度大于160nm时,金膜表面粗糙度对传感器性能的影响显着减小,且在折射率为1.33~1.36的传感环境下具有较好的线性度;在双D型光纤两侧覆不同的金属膜,可以实现信号的双通道测量。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年05期）
王各,朱君,娄健,徐政杰[6]（2018）在《纳米增强表面等离子共振传感技术的研究进展》一文中研究指出表面等离子体激元(SPPs)具有高度局域化和近场增强的特性,能突破光的衍射极限。正因为SPPs这种独特的性质,科研人员对此进行了广泛研究,提出了各种的器件与机理。本文以表面等离子技术为基础,从当前发展的较为成熟的多种SPR传感器、应用情况对表面等离子共振传感技术进行了回顾和讨论,旨在将这一领域相关研究成果及发展方向展示给读者。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年08期）
胡婉君[7]（2018）在《适配体相变增敏型表面等离子体共振光纤光栅生物传感研究》一文中研究指出不同于布拉格光栅,倾斜光纤布拉格光栅能够将纤芯模的能量耦合到后向传导的包层模,在光谱中形成一系列梳状窄带共振峰,因此具有很高的品质因数(~10~4)。倾斜光纤光栅通过不破坏光纤结构的方式在光纤表面产生倏势场,有效地对周围环境折射率进行感知。此外,纤芯模式固有地对外界折射率不敏感,这也赋予了倾斜光栅自校准的特性。研究表明,在倾斜光栅表面镀上一层合适的金属膜,能够有效地激发表面等离子体共振。表面等离子体共振有效地提高了光纤表面能量(达到70%以上),使倾斜光栅-表面等离子体共振对周围环境折射率具有极高的灵敏度。石墨烯具有良好的电光学特性以及表面的大π键结构,可作为优良的光纤生物传感器分子结合平台。本文运用提拉法成功地将单层石墨烯转移至镀金倾斜光栅表面,并对光纤上的石墨烯进行了拉曼表征证明。同时,光谱数据证明了单层石墨烯的附着且并未破坏倾斜光栅-表面等离子体共振的光谱特性。在成功地将单层石墨烯转移至镀金倾斜光栅表面基础上,本文提出了基于适配体DNA碱基链相变的小分子检测增敏机制,成功地实现了痕量小分子多巴胺的低检出限测量。多巴胺是人体内一种重要的小分子神经递质。然而,由于多巴胺分子量较小,低浓度的多巴胺引起的折射率变化过低,因此难以被测量。本文首先在倾斜光栅表面附着了单层石墨烯,利用石墨烯表面π-π键牢固结合单链DNA适配体。适配体DNA选择性的与待测液体中多巴胺相结合,结合了多巴胺的DNA单链会发生构象改变(由结合前的“平附形貌”改变为结合后的“突起形貌”),这样小分子多巴胺的浓度信息就转化成大分子DNA的构象信息,获得放大的“面折射率”调制。实验证明,基于DNA适配体相变原理的倾斜光栅-表面等离子体共振传感增敏机制,可将原本难以检测小分子多巴胺的浓度变化就能够被检测出来,极大地提高了检测灵敏度,多巴胺检测极限达到1.6×10~-1313 M,线性测量范围为10~(-13)M~10~-88 M。(本文来源于《暨南大学》期刊2018-06-28）
钱思宇[8]（2018）在《硼酸修饰型光纤表面等离子体共振传感技术在糖类及其衍生物检测中的应用研究》一文中研究指出表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)是光与金属表面自由电子相互作用引起的电磁振荡,对外界折射率变化敏感,具有灵敏度高、重复性好、免标记、抗电磁干扰及实时动态监测等优点,通过对SPR传感器表面进行生化修饰,可以对特定分析物进行高分辨率和高选择性检测,被广泛应用于医学卫生、食品安全与环境检测等诸多领域。光纤SPR传感器作为一种典型的便携式光纤生物化学传感器,具有尺寸小、性价比高、易于携带等特点,可实现传感器系统的低成本、小型化和集成化,近年来发展迅速,在医疗检测、环境监测等领域展示了巨大的应用潜力。糖类是生物体重要的能源物质,参与有机体多种重要的生理活动,通过检测糖类及其衍生物可以对糖尿病、缺铁性贫血及癌症等多种疾病进行分析和诊断。硼酸能够与多种含糖物质进行特异性结合,在糖蛋白检测、癌细胞监测及药物缓释中均有重要应用,但将其用于SPR生化传感技术的相关研究和应用较少。本论文针对含糖物质检测技术发展的迫切需求,基于对已有技术特点和局限的分析,将表面等离子体共振、光纤传感、光纤器件、纳米材料及分子识别技术等进行有机融合,设计合成了多种功能性硼酸识别体系,并应用于不同类型光纤SPR传感器的生化检测分析中,实现了对糖类、糖蛋白及RNA等物质的特异性识别,推动了光纤SPR传感技术在生化检测和疾病诊断等方面的研究进展。本论文的主要工作如下:1、将硼酸分子修饰在光纤SPR传感表面,实现了中性条件下对果糖的选择性检测。目前商业化的硼酸分子通常只能在碱性条件下对糖类进行识别与检测,而大多数生物样品需要在中性条件下进行测试。通过对硼酸分子结构设计,引入B-N相互作用,实现了硼酸修饰型SPR传感器在中性条件下对糖类的选择性检测,扩展了硼酸在对糖类等小分子检测技术中的应用。2、在硼酸分子中引入长链烷基,实现了长链硼酸修饰型SPR传感器对糖蛋白的特异性检测。通过在光纤SPR传感表面修饰含有长链烷基的硼酸分子,使硼酸分子能够深入蛋白质内部与糖基化位点进行结合,提高了传感器对糖蛋白检测的灵敏度,长链硼酸修饰的光纤SPR传感器对刀豆球蛋白(ConA)的检出限低至0.29nM。对检测体系进行优化,通过牛血清白蛋白(BSA)的抗垢化处理,抑制了传感表面85%以上的非特异性吸附;利用pH=3的乙醇/PBS再生液对传感表面进行清洗,实现了硼酸修饰型SPR传感器的重复利用。3、将基于硼酸修饰的糖蛋白检测技术应用到倾斜光纤光栅(TFBG)类SPR传感器上,拓展了光纤SPR生化传感技术在光纤通信波段内的应用。对光纤TFBG-SPR传感器进行了波长调制和强度调制模式的实验测试,灵敏度分别为576.08 nm/RIU和1792.5 dB/RIU;利用该传感器实现了对糖蛋白ConA的检测,检出限为15.6nM。相比于多模光纤SPR传感器,TFBG-SPR传感器体积更小,更适于实现人体植入性检测。4、利用硼酸修饰的金纳米粒子(PBA-AuNPs)作为信号增强手段,实现了光纤SPR传感器对microRNA(miRNA)的选择性识别。miRNA作为一类非编码序列的RNA,在人体生理活动中起着重要的调节作用。由于其分子量较小,在溶液中含量低,难以利用光纤SPR传感器进行直接检测。硼酸分子能够与miRNA结构单元中五碳糖进行特异性结合,再通过金纳米粒子对检测信号进行放大,实现了光纤SPR传感器对超低浓度miRNA的选择性检测,检出限为2.7×10-13M(0.27pM)。利用PBA-AuNPs信号增强的光纤SPR技术,可识别具有不同碱基序列的RNA和DNA,该检测体系通用性强,可扩展应用到其他类型RNA的检测。我们通过研制具有特异性识别功能的硼酸识别体系并将其应用于光纤SPR生化传感器,实现了对糖类、糖蛋白及miRNA的高灵敏和高特异性识别,研究结果在硼酸分子功能化及光纤SPR生化传感技术实用化中具有一定的开创意义,对含糖物质分析、医学检测及食品检验等领域具有科学意义和应用价值。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-07）
宋之磊[9]（2018）在《基于相位调制的光纤表面等离子体共振传感系统研究》一文中研究指出表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器以其系统灵敏度高、检测实时性强、免标记检测等特点,在生物研究、药品研发、食品安全和环境监测等领域得到了广泛应用。而相位调制型SPR传感器与其他调制类型相比,具有极高的系统灵敏度和检测分辨率,但因其折射率检测动态范围十分狭小,适用范围和应用领域受到极大限制。本文将相位调制检测技术与光纤SPR传感器相结合,设计了基于相位调制型的光纤SPR传感系统,提高了光纤SPR传感器的系统灵敏度和检测分辨率,并大幅度拓宽了传感系统折射率检测动态范围,同时采用TE模(Transverse Electric Mode)光分量的耦合等离子体波导共振(Coupled Plasmon Waveguide Resonance,CPWR)作为传感信号,大幅度地提升了系统信噪比,并降低了系统对于传感区长度的精度要求,使传感系统整体性能更为优越。本文研究内容主要包括:1.详细介绍了表面等离子体共振传感器的研究背景和国内外研究发展现状。对比不同膜层结构、耦合方式和调制方式的各类SPR传感器,分析研究了不同类型SPR传感系统的结构和性能特点。通过分析目前相位调制型SPR传感器研究存在的不足,阐明了本文的研究意义。2.对表面等离子体共振产生的基本原理和相位调制干涉检测技术进行了研究分析。详细介绍了相位调制型SPR传感器常用的光外差法、椭圆偏振法、剪切干涉法、空间相位调制干涉法和时间相位调制干涉法等相位调制检测技术。3.对光纤SPR传感器基本工作原理进行了详细研究。通过仿真分析了SPR传感器光入射角、光入射波长、金属层和波导层折射率及厚度等主要参数对传感系统性能的影响。4.设计了四层Kretschmann结构的光纤SPR传感单元和相位调制型光纤SPR传感系统。仿真分析了不同工作模式下传感系统各项主要性能指标。通过对比分析,采用TE模2阶CPWR共振模式可使相位调制型光纤SPR传感系统具有更优的整体性能,传感系统平均分辨率为3.43×10~(-7)RIU(Refractive Index Unit),系统折射率检测动态范围达到0.444RIU。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
罗佩[10]（2018）在《基于Fano共振的表面等离子MDM波导传感特性研究》一文中研究指出表面等离子体是一种电磁场局域于金属表面的电磁波形式,其沿着金属表面传播且在垂直于金属表面方向上呈指数衰减。由于表面等离子体的光子态密度在介质与金属交界面上非常高,使得光与物质的相互作用增强,因而提高了光的探测能力。因此,表面等离子体独特的光学性质为光学传感器的发展开辟了一条新的道路,且在改善光子器件的性能上已成为研究微纳结构的热点。本文设计了表面等离子体MDM(Metal-Dielectric-Metal)波导传感结构,并将Fano共振的特点引入结构中,构建出了MDM波导的Fano共振传感结构,一步步实现了对结构的改进与扩展,本论文主要包括下面几方面内容:首先,从表面等离子体的基础理论知识入手,学习了其基本性质和理论研究方法。在此基础上,阐述了MDM波导的谐振腔机制和Fano共振原理,构建出了MDM波导矩形腔耦合圆环腔的Fano共振结构,分析了结构的传输和传感作用以及结构参数对Fano共振的影响,为设计MDM波导Fano共振传感结构作了铺垫。其次,提出了一种双金属挡板MDM波导耦合圆环腔的Fano共振传感结构,在近场作用下,利用双金属挡板谐振腔耦合圆环腔而产生Fano共振。对结构的传输与传感特性进行了分析,并优化了结构参数,最后对其传感性能进行了分析。最后,又提出了一种含硅介质MDM波导耦合圆环腔的Fano共振传感结构,将硅介质对称掺杂在直波导两边,以此在较远的近红外波段形成宽的连续态,通过耦合圆环腔所产生的分立态,从而形成了Fano共振。由于超宽的连续谱,Fano共振的线形能够实现大范围地调节,在保证了一定的优质因子情况下,传感的灵敏度得到了很大的提高,并且设计出了双重Fano共振结构。同时对双重Fano共振的差动传感进行了研究,显示出了双重Fano共振的巨大应用潜力。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
表面等离子体共振传感论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
从金属等离子体振荡概念,表面等离子体波及其特征,表面等离子体共振的光激发—衰减全反射叁方面浅析了SPR技术的物理机制及激励方法;并探讨了SPR传感器的技术应用.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
表面等离子体共振传感论文参考文献
[1].张敏.光纤表面等离子体共振折射率传感研究[D].西安石油大学.2019
[2].杜健嵘,杜有刚,田芃,田芳.表面等离子体共振及其在传感技术中的应用[J].湖南理工学院学报(自然科学版).2019
[3].陈志伟,郎咸忠,唐斌,朱熠奇,吴钦.大面积银微纳光栅的制备及其表面等离子体共振传感特性研究[J].电镀与涂饰.2019
[4].李鹏.光纤表面等离子体共振传感技术的探索与研究[J].民营科技.2018
[5].蔡凯杰,葛益娴,周俊萍.基于双D型光纤表面等离子共振折射率传感研究[J].半导体光电.2018
[6].王各,朱君,娄健,徐政杰.纳米增强表面等离子共振传感技术的研究进展[J].激光杂志.2018
[7].胡婉君.适配体相变增敏型表面等离子体共振光纤光栅生物传感研究[D].暨南大学.2018
[8].钱思宇.硼酸修饰型光纤表面等离子体共振传感技术在糖类及其衍生物检测中的应用研究[D].大连理工大学.2018
[9].宋之磊.基于相位调制的光纤表面等离子体共振传感系统研究[D].吉林大学.2018
[10].罗佩.基于Fano共振的表面等离子MDM波导传感特性研究[D].燕山大学.2018
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