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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 氧化石墨烯涂层在去除包层多模光纤上产生损耗型共振

    摘要： 本研究中，我们探究了氧化石墨烯基薄膜不仅作为优异敏感涂层，同时作为损耗模共振（LMR）生成材料的适用性。通过逐层组装法制备了氧化石墨烯（GO）与聚乙烯亚胺（PEI）的复合薄膜?；诖?，我们构建并表征了两种具有8层和20层LMR生成涂层的光纤折射仪器件。两款器件均展现出无迟滞效应的高灵敏度特性，其性能较既有报道有显著提升。该研究为基于LMR的光纤传感器领域开辟了极具前景的新方向——通过在器件表面战略性地引入特定识别基团，可利用这种高灵敏度监测多种目标分析物。氧化石墨烯片层边缘的羧酸根基团能为实现此类器件所需的偶联化学反应提供理想的附着位点。

    关键词： 光纤传感器、薄膜、浸渍辅助逐层组装、损耗模共振、折射仪、氧化石墨烯

    更新于2025-11-14 15:19:41

  • 基于银和氧化铟层的表面等离子体共振与损耗模共振光纤传感器的性能研究：一项实验调查

    摘要： 本研究展示了基于表面等离子体共振(SPR)/损耗模共振(LMR)原理、镀有银和氧化铟层的光纤传感器实验研究。通过以下方式制备了不同传感探头：(i)在裸露的二氧化硅光纤芯上单层镀氧化铟；(ii)单层镀银；(iii)对称双镀氧化铟与银层（不同厚度组合）。采用不同浓度的蔗糖溶液测定这些光纤传感探头对周围介质折射率变化的灵敏度。研究发现，镀100纳米厚氧化铟的传感器探头，其灵敏度比传统仅镀银层的光纤传感探头高出两倍。而不同氧化铟/银层厚度组合的双镀层光纤传感器，其灵敏度介于上述两种极端情况之间。该研究将在化学及生物化学传感领域获得应用，文中还讨论了银镀层的缺陷与支持LMR的氧化铟优势。

    关键词： 表面等离子体、灵敏度、损耗模共振、薄膜、光纤传感器、检测精度、氧化铟

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于损耗模共振的高性能光纤湿度传感器：采用纳米结构聚乙烯亚胺与氧化石墨烯复合涂层

    摘要： 本研究基于损耗模共振（LMR）原理，构建了一种具有高灵敏度和宽检测范围的新型光纤湿度传感器。采用聚乙亚胺（PEI）与氧化石墨烯（GO）交替层状薄膜作为敏感涂层，通过浸渍辅助逐层组装法将其沉积于SnO?溅射光纤纤芯上。利用傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析了原材料的结构与表面化学特性，并对传感器的灵敏度、线性度、迟滞性、稳定性以及响应/恢复时间等关键性能进行了表征。该传感器展现出优异的灵敏度（尤其在较高相对湿度环境下）及快速的响应与恢复特性。本研究为制备基于GO纳米结构涂层的新型高性能光纤湿度传感器提供了可行方案。

    关键词： 相对湿度传感器、逐层法、呼吸监测、氧化石墨烯、损耗模共振、光纤传感器

    更新于2025-09-22 21:20:27

  • 铟锡氧化物涂层损耗模共振光纤传感器的电化学性能

    摘要： 近期，多领域（如光学与电化学）液体分析技术备受关注。我们前期研究表明，基于氧化铟锡（ITO）包覆光纤芯的简易装置可用于电化学过程的光学监测。当ITO具备理想光学特性与厚度时，可产生损耗模共振（LMR）效应，从而监测ITO表面邻近分析物的光学特性。然而现有ITO-LMR传感器尚未实现对氧化还原探针的电化学响应（商用ITO电极通常具有该特性）。在无标记电化学传感领域，氧化还原探针的响应变化常作为传感参数，这对LMR-EC联合传感概念的发展至关重要。本研究通过调控ITO磁控溅射沉积参数来增强器件电化学活性，重点考察了沉积压力对ITO特性的影响，并在不同扫描速率下分析了含1 mM K3[Fe(CN)6]或1 mM 1,1′-二茂铁二甲醚等氧化还原探针的0.1 M KCl溶液的光学与电化学读数。研究表明：优化ITO特性后，作为电化学电极的ITO-LMR传感器同样能展现优异电化学性能——其电化学过程呈准可逆扩散控制特征；对于电化学响应提升的器件，仍可实现电化学过程的光学监测。据我们所知，这是首次实现基于共振效应（非传统表面等离子体共振）的光电联合传感装置完整功能。

    关键词： 电化学性质、循环伏安法、光学特性、损耗模共振、光纤传感器、氧化铟锡、磁控溅射

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于1.55微米波长范围传感应用的多模光纤结构上溅射掺铝氧化锌薄膜产生的有损模式共振

    摘要： 本工作展示了基于掺铝氧化锌（AZO）薄膜包覆多模光纤结构中的损耗模共振（LMR）产生。采用射频磁控溅射法沉积AZO薄膜。为验证LMR效应在光纤传感系统中的应用价值，通过调控AZO薄膜沉积条件，在1.55微米波长范围内实现了二阶LMR。利用光学透射配置装置研究了无芯光纤和去包层多模光纤（其表面包覆不同锌铝原子比（92:8%与98:2%）金属溅射靶材合成的AZO薄膜）的LMR效应。分别通过紫外-可见光谱和X射线光电子能谱表征了AZO薄膜的光学及电化学特性。实验验证了该传感结构对折射率（RI）变化的光学响应，最佳方案中液体环境折射率变化的波长位移灵敏度达到1214.7 nm/RIU。

    关键词： 多模光纤、损耗模共振、光纤传感器、反应射频磁控溅射、掺铝氧化锌

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [2019年德国慕尼黑激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年激光与电光学欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 具有超低检测限的损耗模共振光纤生物传感技术

    摘要： 得益于光纤的典型特性，光纤生物传感器相比其他光学技术平台具有显著优势。此外，能够在光纤上高精度、高重复性且可再现地沉积纳米级薄膜，使得该技术的应用领域得以拓展。近年来，导模共振概念被应用于薄膜包覆光纤传感器中，称为损耗模共振（LMR）。当薄膜介电常数的实部为正且其绝对值大于自身虚部及周围材料介电常数时，就会产生LMR。因此可采用金属氧化物和聚合物（而非SPR器件常用的贵金属）来产生LMR。通过采用D型单模光纤（而非多模光纤）激发LMR，可在近红外波段追踪最敏感的首阶LMR光谱位移——该波段的灵敏度较可见光区域有所提升。研究人员在光纤D型区涂覆纳米级氧化锡（SnO2）薄膜，并集成定制微流控系统，开发出超低检测限（LOD）的生物传感装置。其传感原理简明：当目标分析物与光纤功能化表面相互作用时，会引起薄膜光学特性（即有效折射率和厚度）变化，进而导致LMR光谱位置改变，该变化可通过常规波长检测系统精确测量。采用直流溅射机（ND-SCS200，Nadetech S.L.）沉积的氧化锡薄膜（约160-180纳米）通过场发射扫描电镜（FESEM，卡尔蔡司UltraPlus）进行表征。图中圆形插图详细展示了敏感区域的功能化过程——通过沉积提供IgG抗体固定所需自由官能团的纳米级聚甲基丙烯酸甲酯聚合物层（Eudragit L100）。实验在无CRP的人类血清真实样本中添加递增浓度抗-IgG抗原（1皮克/毫升至10微克/毫升）完成检测。通过实时追踪LMR位移，可监测检测过程中的所有生化步骤，最终获得该生物传感器的校准曲线（n=4）及采用Hill函数进行的S型拟合（该数学模型被广泛用于量化配体结合位点相互作用程度）。检测限达150飞克/毫升，证实该技术在真实样本中可实现飞摩尔级分析物浓度检测，相比其他光纤构型将LOD提升三个数量级，达到与顶尖光学技术平台相当的水平。

    关键词： 光纤生物传感器、损耗模共振、微流控系统、超低检测限、氧化锡

    更新于2025-09-11 14:15:04