波长调制型SPR传感器原理及应用PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 引言 3

1.2 SPR传感技术研究现状 3

1.2.1 SPR传感技术国外研究现状 4

1.2.2 SPR传感技术国内研究现状 5

1.3 金属薄膜色散特性研究现状 6

1.3.1 金属薄膜色散特性国外研究现状 7

1.3.2 金属薄膜色散特性国内研究现状 8

1.4 SPR气体传感器研究现状 9

1.4.1 SPR气体传感器国外研究现状 10

1.4.2 SPR气体传感器国内研究现状 14

1.5 研究的目的和意义 14

1.6 研究的主要内容 16

第2章 SPR传感原理与调制方法 17

2.1 引言 19

2.2 光的基本性质 19

2.2.1 光的传播 19

2.2.2 光的偏振态 23

2.2.3 光的反射和折射 25

2.3 SPR传感理论 32

2.3.1 衰减全反射与消逝波 32

2.3.2 金属复折射率 33

2.3.3 金属表面等离子激元振荡 34

2.3.4 SPR产生条件 35

2.3.5 反射光强计算方法 40

2.4 SPs的光激发方法 41

2.4.1 棱镜耦合方法 41

2.4.2 光栅耦合方法 42

2.4.3 波导耦合方法 43

2.5 SPR传感器调制方法 44

2.5.1 角度调制型SPR传感器 44

2.5.2 波长调制型SPR传感器 45

2.5.3 强度调制型SPR传感器 46

2.5.4 相位调制型SPR传感器 46

2.6 角度调制SPR反射功率谱的影响因素 47

2.6.1 光源波长对SPR反射功率谱的影响 47

2.6.2 棱镜材料对SPR反射功率谱的影响 49

2.6.3 金属复介电常数和厚度对SPR反射功率谱的影响 50

2.7 本章小结 53

第3章 金膜制备及利用SPR技术测量金膜色散特性研究 55

3.1 引言 57

3.2 金膜制备及表征 57

3.2.1 金膜制备方法 58

3.2.2 金膜表征 63

3.3 利用角度调制SPR方法测量金属薄膜光学常数和厚度 71

3.3.1 双波长法 71

3.3.2 双介质法 75

3.3.3 双共振峰法 75

3.3.4 扩展式SPR光谱法 76

3.4 利用波长调制SPR方法测量金膜色散特性和厚度 78

3.4.1 实验装置 78

3.4.2 重要参数 84

3.4.3 金膜光学常数和厚度的测量原理及方法 89

3.4.4 金膜光学常数和厚度的测量结果及误差分析 90

3.5 本章小结 98

第4章 波长与角度共同调制型SPR传感测量研究 101

4.1 引言 103

4.2 波长调制型SPR折射率测量研究 104

4.2.1 工作原理 104

4.2.2 实验装置 104

4.2.3 波长调制型SPR传感性能分析 106

4.3 光源为窄带宽情况下波长与角度共同调制SPR传感测量研究 127

4.3.1 气体被测介质测量研究 129

4.3.2 液体被测介质测量研究 132

4.4 本章小结 139

第5章 利用SPs频谱特性分析SPR敏感膜波长敏感特性 141

5.1 引言 143

5.2 TiO2气体敏感膜的选取及制备 143

5.2.1 TiO2气体敏感膜的选取 143

5.2.2 TiO2气体敏感膜的制备 144

5.3 Cr-Au-TiO2三层膜系敏感膜波长敏感特性分析 146

5.3.1 实验装置及原理 146

5.3.2 实验结果及分析 148

5.4 本章小结 157

结论 159

参考文献 163

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