基於光纖微泡結構的LSPR線寬壓縮方法研究

《基於光纖微泡結構的LSPR線寬壓縮方法研究》是依託深圳大學，由王冠軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於光纖微泡結構的LSPR線寬壓縮方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王冠軍
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

針對金屬納米粒子的局域表面等離激元共振(LSPR)存在的線寬較寬、品質因子較低的關鍵問題，本項目擬研究基於光纖微泡(fiber bubble)頂部薄膜層結構形成的FP窄線寬微腔模式調製LSPR，實現LSPR納米感測器線寬壓縮、譜峰調控的具體方法，並提出一種基於金納米粒子表面生物修飾的LSPR生物感測套用方案。研究內容包括：（1）LSPR線寬壓縮與譜峰調控特性的理論與仿真研究；（2）光纖微泡製備與薄膜層厚度實時監測，金納米粒子合成、表征與修飾；（3）實驗研究LSPR散射譜線寬壓縮與譜峰調控效果；（4）探索新方法套用於阿爾茨海默病標記蛋白物檢測的初期實驗效果。研究結果有助於發展高靈敏度LSPR納米生物感測器及集成檢測技術，對疾病早期診斷、即點檢測套用等有重要意義。

結題摘要

本項目圍繞基於光纖微泡結構製備及LSPR線寬壓縮這一主題，在納米粒子製備、LSPR線寬壓縮模型分析、單端空心微泡製備、線上參數檢測及特性分析、微泡型光纖感測器製備及特性分析、光纖側面拋磨系統、手機式光纖感測系統以及光纖感測器在骨骼應力、炸藥內壓力溫度、低溫冰壓監測方面進行了卓有成效的工作。從理論上證實了LSPR線寬壓縮的可行性，並首次結合膨脹輔助放電方法製備膜層厚度在1~2微米之間的超薄均勻單端空心微泡，品質因子達到 次方，具有國際先進水平。同時結合感測器性能測試需求，開發了量程達100mm的光纖側面拋磨系統樣機系統。同時驗證了利用手機平台開發攜帶型光纖生化感測器的可行性。最後也探索了微泡型光纖感測器在高靈敏度壓強/壓力、溫度檢測方面的科研與套用價值。為後續空心微泡特性完善及在表面等離激元、回音壁模式、FP干涉和非線性雷射產生方面的深入研究奠定了良好的基礎。