研究目的
提出一种基于微球光刻技术(MPL)的低成本制备方案,用于制造基于表面等离子体光纤的折射率传感器以实现葡萄糖检测。
研究成果
该论文展示了利用微光刻技术(MPL)成功低成本制备基于等离子体光纤的折射率传感器。这些传感器对水中葡萄糖表现出480 RIU的灵敏度和33 mg/mL的检测限,为未来光纤纳米光子传感器设计奠定了基础。
研究不足
该技术依赖于微球的自组装,这可能会在晶格中引入无序性,从而影响传感器的性能。水中葡萄糖的检测限为33毫克/毫升,对于某些应用来说可能不够灵敏。
1:实验设计与方法选择:
采用微光刻技术(MPL)在SMF-28光纤切割端薄铝膜上制备纳米孔阵列,构建基于等离激元增强透射(EOT)效应的传感器。
2:样本选择与数据来源:
通过将传感器浸入不同葡萄糖浓度的水溶液中进行性能测试。
3:实验设备与材料清单:
SMF-28光纤、1微米二氧化硅微球、丁醇、Shipley 1805光刻胶、磁控溅射镀铝材料、安捷伦83437A光源、安立AQ6317B光谱分析仪(OSA)。
4:实验流程与操作步骤:
依次完成光纤预处理、光刻胶涂覆、通过微球阵列进行紫外曝光、将图案转移至铝层,并在不同介质中测量反射光谱。
5:数据分析方法:
利用光谱仪记录光纤反射谱,通过共振波长偏移量进行数据分析。
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Agilent 83437A Light Source
83437A
Agilent
Used as the light source for testing the sensors.
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SMF-28 optical fiber
SMF-28
Used as the base material for the plasmonic fiber-optic based sensors.
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Ando AQ6317B Optical Spectrum Analyzer
AQ6317B
Ando
Used to measure the reflection spectra from the fiber.
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Shipley 1805 photoresist
1805
Shipley
Used in the photolithography process to pattern the nanoholes.
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1 μm silica microspheres
Used as an optical element in the Microsphere Photolithography (MPL) technique.
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