基于SU-8和AU-S的光纤传感制备及测试

将SU-8光刻胶涂覆在经过表面处理的锥形光纤表面,其表面的环氧基与MPTMS(3-硫丙基三甲氧基硅烷)发生交联作用。TPTMS表面的-SH基与用种子溶液生长法制备的星形纳米颗粒形成很强的化学键AU-S(其能量为170 kJ/mo1)。此外,我们还用这种光纤传感对不同浓度的酒精和甲胆紫溶液进行了透射谱测量。最后测试结果表明这种表面修饰了星形纳米颗粒的光纤传感对不同的物质和浓度非常灵敏,这种纳米光学传感有望被用于高灵敏度的检测中。     

光纤表面等离子体波传感器测量液体折射率的研究

针对表面等离子体波共振现象产生的原理和激发条件进行了阐述.通过自行设计的一套光纤表面离子体波传感器测试系统,测定了从0%～70%的不同浓度甘油水溶液折射率与共振波长的关系,实验结果具有较好的重复性并和理论分析相吻合.由此得到一种基于光纤SPR传感技术的液体折射率测量方法.     

SPR传感芯片的理论与实验研究

针对光纤SPR(表面等离子体共振)传感器制作工艺复杂的问题,提出了一种光纤先固定后部分镀膜的SPR传感芯片的制作方法.依据电磁场和射线理论,分析并讨论了此种波长调制部分镀膜SPR传感芯片的工作原理,采用MEMS制作工艺对探测光纤进行封装固定以后,再对光纤进行部分镀膜,其结构简单,工艺性好,易于实现批量化.最后,搭建了一套基、于波长检测的光纤SPR测试系统对其进行测试.实验结果表明:在折射率范围为1.33～1.36时,共振波长同折射率具有良好的线性关系,光谱仪分辨率为0.1 m时,其分辨率可达到3×10-5折射率单位.     

功能化硅壳磁性纳米颗粒亲和吸附介质靶向分离蛋白质研究

基于溴化氰修饰方法在硅壳磁性纳米颗粒表面修饰功能性生物分子,获得功能化硅壳磁性纳米颗粒亲和吸附介质.以胰蛋白酶-胰蛋白酶抑制剂作为模式亲和对,基于酶和抑制剂之间的特异性结合原理,首先考察了胰蛋白酶抑制剂的修饰对硅壳磁性纳米颗粒粒径和电位的影响及其修饰效率,然后利用胰蛋白酶抑制剂修饰的硅壳磁性纳米颗粒亲和吸附介质对简单模型蛋白质混合溶液以及胰脏组织中的胰蛋白酶进行靶向分离.该研究基于硅壳磁性纳米颗粒的内核磁性及表面生物修饰,为蛋白质分离提供了一种新型亲和吸附介质.     

基于相干检测的偏振光时域反射光纤振动传感系统

提出将相干检测技术和偏振光时域反射技术POTDR(Polarization Optical Time Domain Reflectometry)相结合,利用相干检测技术的高探测灵敏度和偏振光时域反射技术中偏振态对外界环境敏感的特点,实现光纤分布式传感,测量微弱振动信号并实现定位功能.首先分别介绍了相干检测技术及其与POTDR相结合的相关原理,分析可行性,然后提出实验测试方案并搭建了测试系统.实验结果表明,基于相干检测技术的POTDR传感系统能成功地实现振动信号的探测和振动点的定位功能,这对于光纤分布式传感系统的进一步发展具有重要意义.     

岩石峰前阶段变形光纤光栅传感检测研究

为了获得更为精确的岩石变形破坏测试数据,提出了一种采用光纤光栅传感技术对岩石变形破坏过程进行检测的方法。该方法将光纤光栅粘贴于岩样的轴向方向,岩样在815MTS液压伺服机上进行单循环加载实验,测试岩石峰前变形阶段的轴向位移,岩样破坏后即停止实验。实验结果表明,光纤光栅传感技术所测应变值经应变传递系数换算后与MTS所测应变值一致性良好,相对误差率仅为3.2%。采用光纤光栅传感技术可以实现岩石峰前变形阶段的高精度测试。     

纳米Au修饰电化学传感器直接检测液相中沙林的研究

采用电势阶跃法,在Au电极表面修饰纳米Au,制备出的电化学传感器采用循环伏安法直接检测液相中的沙林,探讨了检测沙林的电化学反应机理.研究发现,检测沙林中,在1.4～0.1 V范围循环伏安扫描之前,预先进行2.0～-2.0V循环伏安扫描,是实现电化学方法检测沙林的重要先决条件.实验表明,纳米Au修饰Au电极表面后,提高了...     

全光纤干涉型传感技术

介绍了全光纤干涉型传感技术原理、典型传感结构。对重要技术参数灵敏度进行了讨论。给出了典型测试系统构造方案。     

AFOCT系统中敏感光纤器件的老化对系统测量准确性的影响

研究了全光纤电流互感器(AFOCT)系统中敏感光纤器件老化对系统测量准确性的影响。首先,基于法拉第磁光效应,采用琼斯矩阵建立AFOCT系统的传输模型;结合存在双折射的传感光纤的琼斯矩阵,给出系统的注入电流测量值的表达式。进一步,搭建了光学测试系统,实验表征传感光纤的双折射率;基于测试结果,对传感光纤的琼斯矩阵以及系统传输模型进行校准,以降低AFOCT系统注入电流的测量误差。最后,对传感光纤开展了相当于实际运行3个月的加速老化试验,并测试获得老化后传感光纤的双折射率。采用校准后的AFOCT系统传输模型,分析了老化后双折射率的变化对系统注入电流测量值的影响。实验结果表明,在传感光纤老化3个月之后,系统就已经产生了0.295 5%的相对误差。     

光纤麦克风的理论和实验研究

一种新型的反射式光纤麦克风,它利用反射式光纤传感探头实现声音对光的外调制.本文从理论和实验两方面研究了反射式光纤麦克风的可行性,并对研制的光纤麦克风系统进行了测试.利用成像原理得出了反射式光纤麦克风的光强度调制函数,根据薄膜振动理论得到了弹性膜片的固有频率和基频,Y型光纤耦合器的使用大大简化了传感器探头的结构.通过实验实现了光纤麦克风系统的预期功能.