基于光纤表面等离子体共振检测溶液折射率变化

• 作者: 何永熹 孔祥悦 罗会甫 陈强华 韩文远
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 测量 溶液折射率 表面等离子体共振 光纤传感器 双频激光干涉 相位测量
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 测量与计量
• 页码范围: 153-159
• 页数: 7页
• 分类号: O436.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0804003

摘要

基于Kretschmann结构,建立了一种具有四层介质的光纤表面等离子体共振(SPR)传感器理论模型.通过仿真可知,当折射率为1.333～1.336时,反射波p、s偏振分量的相位差与折射率呈近似线性的变化关系,并得到了光纤SPR的传感测量公式.实验使用双频He-Ne激光器作为光源,提出了一套基于共光路结构的外差干涉光纤SPR测量系统,并采用相位解调的信号处理方法,使传感器具有较高的测量分辨率.甘油溶液的实验标定数据表明测量结果与理论分析一致,且结果与采用其他测量方法得到的结果吻合度较好,二者所得折射率的相互误差小于8.0×10-5.所提传感器可以应用于环境检测、食品安全、药物筛选及临床医学等领域中.