基于光栅波导共振耦合的传感器特性研究

该文设计了一种基于光栅波导共振角耦合的生物传感器,通过光栅波导模式谱变化检测传感器表面有效折射率变化的方式，实现了传感器表面附着物的精确检测。并在平板介质光波导理论基础上，推导了三、四层结构理论模型，实验得到了入射角与检测溶液折射率及入射角与分子膜层厚度间的变化关系。结果表明,光栅波导共振角耦合生物传感器入射角与待测溶液折射率存在良好的线性关系，并具有较高灵敏度，精度可达0.01 （°）/nm。通过该方法制作出无标记的生物传感器，能广泛应用于生物分子检测，尤其适合蛋白质分子生物检测。  

一种缺陷阶梯型光学生物传感器的设计

针对目前酶、蛋白质等重要生物分子在检测中的问题, 该文设计了一种缺陷阶梯型光学生物传感器, 用严格耦合波分析(RCWA)法计算此传感器反射光谱的反射率。由模拟结果可得，传感器反射光谱的特定波峰处，激光的入射角度与待测生物分子折射率有良好的线性关系，且在75.4°固定的激光入射角度下，传感器反射光〖JP2〗谱中的反射率与待测生物分子的折射率也有良好的线性关系。基于此结论可知，不仅可由传感器反射光谱的反射率得到待测生物分子的折射率，也可由激光的入射角度来得到待测生物分子的折射率，进而获取待测生物分子的信息。