镀膜优化与单模光纤劈尖表面等离子体共振传感探针
提出了用等离子溅射仪镀制50 nm金膜的方法.针对于多模光纤表面等离子体共振(SPR)模式混合灵敏度低,难以仿真的问题,提出一种单模光纤劈尖结构SPR传感探针.研究了等离子溅射仪真空度、电流、距离、时间等参数对成膜质量及膜厚的影响,用轮廓仪标定膜厚并通过改装空间棱镜式SPR测量系统研究膜厚对SPR激励现象的影响.利用光纤研磨技术将630 nm单模光纤磨制成劈尖结构并在劈尖斜面上镀制50 nm金膜,在单模光纤上实现了Kretchmann棱镜结构.在显微镜下将纤芯直径为105 μm的多模光纤端面对准单模劈尖的全反射光束并固定,收集SPR反射光,用于研究单模劈尖结构SPR折射率传感特性.实验结果表明:当等离子溅射仪真空度稳定在2×10-1Pa、电流为5 mA、溅射距离为1 cm、溅射时间为3.5 min时,金膜镀制质量良好,膜厚为(50±5)nm.当研磨角为15°时,单模光纤劈尖SPR传感器对折射率为1.333～1.385的液体响应灵敏,共振谷可在693～924 nm工作,平均灵敏度达4 442 nm/RIU.本文提出的离子溅射仪镀制50 nm金膜方法成膜质量好,膜厚满足SPR实验要求,设计制作的单模光纤劈尖结构SPR传感器制作简单,灵敏度高.
表面等离子体共振传感器 制备工艺 单模光纤劈尖结构 离子溅射仪
刘佩坤 李彦 魏勇 张羽 朱宗达
哈尔滨工程大学理学院,黑龙江哈尔滨150001
国内会议
长春
中文
57-62
2015-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）