高灵敏度集成光偏振干涉仪特性及生化传感应用研究

• 作者: 祁志美 逯丹凤
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 复合光波导 偏振干涉 高灵敏度 生化检测
• 年，卷（期）: 2012,（11）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 319-326
• 分类号: TN311.5
• 语种: 中文

摘要

利用射频溅射技术在平面单模玻璃波导表面局部淀积一层Ta2O5梯度薄膜,形成复合光波导芯片,结合棱镜耦合法制备了一种集成光偏振干涉传感器.基于四层平板波导模型理论分析了复合光波导表面折射率灵敏度SRI与Ta2O5梯度薄膜等效厚度Teq的关系,结合实验测定的SRI得出了本工作中所使用Ta2O5梯度薄膜的Teq≈33.021 nm,进一步得出芯片吸附层厚度灵敏度Sad≈（2.412×2π）nm-1.利用该复合波导偏振干涉仪结合Lorentz-Lorenz有效介质理论测得了市售食用白醋中醋酸的浓度,并以市售牛栏山二锅头洒为例进行了白酒掺水和掺甲醇的测试,结果表明,白酒掺水或甲醇前后的折射率改变量与掺杂量成准线性变化关系;原位实时监测了丁酰胆碱酯酶的动态吸附过程及细胞色素c/聚苯乙烯磺酸钠的分子自组装过程,并利用测得的位相差变化结合芯片吸附层厚度灵敏度Sad获得了蛋白质表面覆盖度.