全光纤外差干涉型SPR传感器技术

在本项目的研究工作中，针对光纤中SPR效应，建立了纤芯介质、金属层、待测物质多层膜结构的理论与数值计算模型。通过数值模拟，研究了不同材质、不同厚度金属层情况下，待测物质折射率变化与光波长、强度和相位变化的数值关系。针对光纤偏芯双模Michelson干涉仪中包层模有效折射率对环境折射率敏感的效应，利用BPM算法对纤芯模式和包层模式的耦合行为进行了数值分析研究，得出了外界环境折射率与包层模的有效折射率关系以及基模与部分包层模间的耦合关系。设计实现反射形式的光纤芯模-包层模Michelson干涉仪折射率传感器，利用该结构实现1.3~1.4范围内折射率测量。对光纤偏芯双模Michelson干涉仪的温度效应进行了实验研究，通过温度补偿，消除温度对折射率测量的影响。基于光纤非平衡干涉仪，利用PGC解调技术，对动态信号的解调机制进行系统实现和实验研究。