微纳光纤消逝场增强及其光谱传感研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lostbridges
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微纳光纤由于其体积小,制作过程简单,损耗较小,具有较强的消逝场等特性,近年来受到较大的关注并且广泛运用于各种光纤传感器件之中。微纳光纤较强的消逝场加强了其与外界物质或环境的相互作用,常用于各种基于折射率响应的温度或湿度传感器以及其他干涉型微纳光纤传感器件。在对微纳光纤的结构进行进一步加工或对其表面进行化学修饰后,优异的传感性能使其在气体传感和生物传感等领域引起了广泛的关注。目前大多数的微纳光纤传感器主要是对环境物理参数进行传感的,对于光谱传感方面的研究还有很大的发展空间。光谱传感的关键是光与物质的相互作用,微纳光纤强的消逝场保证了光与物质较强的相互作用,因此本文利用微纳光纤结合拉曼光谱传感和吸收光谱传感进行了系统研究。本文首先进行了微纳光纤拉曼光谱传感的研究,在以往的光纤拉曼研究中,研究者通常在经过腐蚀或拉锥后的普通光纤表面上修饰金属纳米颗粒,利用表面增强拉曼散射的原理进行光纤拉曼传感测试。但这种方法制作过程繁琐、结构复杂。本文在光纤拉曼测试应用中做出新的尝试,在微纳光纤较强的消逝场特性下,利用衬底对消逝场的诱导效应对其进行进一步增强,测试得到了最低浓度为1×10-7M的R6G溶液的拉曼信号,实现了微纳光纤在拉曼传感上的应用。另外,本文制备了新型的工字型微纳光纤,并与吸收光谱相结合进行了研究。工字型微纳光纤特殊的结构打破了光场分布的圆对称性,获得了更强的消逝场。本文利用此特性设计制作了新型的微纳光纤吸收光谱传感器,实现了高灵敏度的吸收传感测试,相对于同类型的普通圆形微纳光纤传感器获得了较大的提升。本文建立了所研究的微纳光纤结构的仿真模型,通过有限元法对微纳光纤的截面电场分布进行模拟计算,探究与讨论了消逝场增强原理。模拟结果显示,在微纳光纤拉曼传感中,衬底的加入会影响消逝场的分布,衬底对消逝场会有诱导增强的效果。在工字型微纳光纤吸收传感中,特殊的结构打破了圆对称性的电场,圆对称近高斯分布的电场变为了两个变形的近高斯分布电场,较大的提升了消逝场比例。本文的模拟数据将对后续微纳光纤光谱传感的发展以及优化提供更好的理论指导。
其他文献
建康在六朝时发生灾害381次,占同期各地区灾害记录总和的三分之二以上。建康及周边地区的建设与开发,一方面可以集聚大量的资源、建立相对完备的防灾减灾体系,有助于增强城市
患者,女,84岁,65kg,既往无药品不良反应史。因冠心病、肺部感染于2006年7月24日入院,经抗感染、扩血管治疗后症状缓解。8月25日因感冒口服复方氨酚烷胺片(感康)(吉林省吴太感康药业有
目的通过观察麝香保心丸对糖尿病患者新发心肌梗死的临床效果,探讨麝香保心丸在新发心肌梗死的糖尿病患者中的应用价值。方法选择2016年1月-2017年11月期间在该院心内科住院
<正>新课程要求思想品德教学要"以学生为本",建构"以学生为中心、以情景为中心、以活动为中心"的课堂。但农村中学思想政治教学由于受到主客观条件的制约,新课程理念在课堂教
介绍了用超声波鉴定粗晶螺栓的原理。用A型脉冲反射式超声波探伤方法对材质为20Cr1Mo1V(Nb)TiB的粗晶螺栓(晶粒级别为1~2级)和细晶螺栓(晶粒级别为5~7级)进行了3种不同频率的
采用热丝化学气相沉积法在n型直拉单晶硅圆片表面双面沉积厚度为10 nm的本征非晶硅(α-Si∶H)薄膜。利用光谱型椭偏测试仪和准稳态光电导法研究热丝电流、H2体积流量和热丝与衬
废弃玻璃的消耗量占全世界固体废弃物消耗量的8%,把固体废弃玻璃作为矿物掺合料来生产砂浆,其物理特性、渗透特性、力学特性都直接影响废弃玻璃粉砂浆预期的耐久性能。为此,
"没有"是汉语的主要否定标记之一,其发展演变和使用现状能昭显汉民族的思维方式。本文基于古代和现代汉语语料库,从历时和共时两个维度探索"没有"与汉民族思维方式的关联性。
3年多的田间试验结果表明,10%苯醚菌酯SC对黄瓜白粉病和葡萄霜霉病具有非常优异的防效。在10—20ga.i./hm^2的处理剂量下,对黄瓜白粉病的防效可达84%-95%以上;在50—100ga.i./hm^2的
当前我国浮法玻璃企业的生产过程控制系统的水平已经基本跟上了世界自动化技术的发展,许多新的控制技术和产品在浮法玻璃生产线上都有不同程度的应用,但是从管控一体化的角度来