【摘 要】
:
光波导传感器具有灵敏度高、不受外部电磁场干扰、体积小、便于集成、响应快、可现场实时检测等优点,在气体、化学和生物检测领域中占据了越来越重要的地位。
本文基于平
【出 处】
:
中国科学院研究生院 中国科学院大学
论文部分内容阅读
光波导传感器具有灵敏度高、不受外部电磁场干扰、体积小、便于集成、响应快、可现场实时检测等优点,在气体、化学和生物检测领域中占据了越来越重要的地位。
本文基于平面对称光波导的传播损失与波导表层的折射率及吸光系数的依赖关系,通过在玻璃光波导上制备不同的敏感薄膜,实现了对湿度和氨气的检测,检测结果与理论仿真相符。主要做了以下几个方面的工作:
(1)根据对称平板波导理论,研究了以五层对称平板光波导为核心结构的光衰减传感机理,包括由波导散射控制的光衰减湿敏机理,以及由波导变色吸光控制的光衰减氨敏机理,并进行了详细的分析和计算仿真。
(2)结合纳米薄膜制备技术,在玻璃薄膜光波导上制备了纳米TiO2多孔敏感薄膜,并对其进行了表征,总结了在光波导表面制备纳米多孔薄膜的一套完整流程。
(3)搭建了实验检测装置,对20%-85%的相对湿度进行了测试,与仿真所得的结果相符。比较了无敏感薄膜的光波导芯片和覆盖敏感薄膜的光波导芯片对湿度的响应,同时研究了敏感薄膜厚度、经过疏水处理的敏感薄膜对结果的影响、以及迟滞效应。
(4)在波导表面纳米TiO2多孔敏感薄膜中添加氨敏试剂,在室温下对氨气进行了测试,测试结果表明传感器对氨气具有可逆响应,检测下限低达1ppm。对比了致密敏感薄膜和多孔敏感薄膜对氨气的响应,并研究了湿度对氨气检测的影响。
(5)提出一种消除湿度变化对氨气检测结果的干扰的方法,该方法通过在同一玻璃薄膜光波导上集成两种敏感薄膜(一种只对湿度敏感,另一种对氨气和湿度都敏感),同时对周围环境的氨气和湿度进行检测,由此可以消除湿度变化对氨气检测结果的干扰。
其他文献
丘间低地植物种间关联研究有助于阐述丘间低地植物种间替代的机制。丘间低地面积对植物种间关联关系的影响、沙丘固定对丘间低地植物种间关联关系的影响研究对沙区植被恢复和
近年来,工程保险作为工程建设领域风险转移重要方式之一,愈发受到业主重视.本文概述了工程保险的发展历史、工程保险的险种,阐述了业主对工程保险管理的现状,并进一步提出了
在我国社会主义市场经济日益深入改革的同时,行政事业单位对国有资产管理体制的漏洞也日益显现出来,急需进行改革创新.本文结合现有的行政事业单位国有资产管理体制,分别从改
依托供应链管理整合汽车零部件采购各环节资源,有助于实现利润最大化目标.本文从供应链环境下汽车零部件采购管理的要点分析入手,围绕优化供应商选择、供应商关系管理、供应
为了实现大带宽的系统需求,LTE和LTE-Advanced都采用OFDMA的接入方式,小区内用户的信息承载在相互正交的不同载波上,相邻小区共享相同的系统频带。OFDM技术能有效消除小区内
目前多晶硅薄膜的发展趋势为低成本和高光电转换效率,为极大限度地降低成本。因此,对于多晶硅薄膜材料的研究越来越引起人们的关注,被广泛应用于传感器、微电子、光电子、集
木兰科(Magnoliaceae)是被子植物中一个界线分明的自然类群,对研究被子植物的起源和系统演化具有十分重要的意义。木兰科中既具有两性花植物(如木莲属Manglietia、木兰属Magno
这些年,我国的经济发展较快,人们生活水平也提升了,很多人也开始重视健康,而这样的情况则是乡镇卫生院以后发展的方向,目前来看,乡镇卫生院与新农村建设已经充分结合,达到最
随着我国经济的不断发展,事业单位需要进行全面人力资源的改革和创新,因此信息技术在我国事业单位人力资源管理中的应用越来越多,逐渐发挥出重要的作用.对于事业单位来说,日
本论文主要涉及两方面的工作,其一是用溶液核磁共振和细胞生物学方法研究了人细胞凋亡相关蛋白PDCD5的结构与功能;其二是用异核核磁共振方法研究了嗜中温古菌蛋白Mvo10b的溶液