论文题目: 光纤SPR检测系统及其数据处理
论文类型: 硕士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 朱彩莲
导师: 吴乐南,曹振新
关键词: 表面等离子体波共振,光纤表面等离子体波传感器,实验研究,数据分析处理
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 表面等离子体波传感器作为一种新型的、高精度的传感器有着广泛的应用前景。按照结构和载体的不同该种传感器分为两类:棱镜表面等离子体波传感器和光纤表面等离子体波传感器,本文主要是对光纤表面等离子体波传感器检测系统(简称:光纤SPR检测系统)进行了研究。本文首先介绍了表面等离子体波的概念,从理论上讨论了产生表面等离子体波共振的条件及表面等离子体波的激发,同时基于棱镜型表面等离子体波传感器原理,分析了光纤表面等离子体波传感器的工作原理,得出了环境介质的改变对光纤表面等离子波传感器的影响。其次研究了影响光纤表面等离子体波传感器特性的因素,并且实现了光纤SPR传感器和整个光纤SPR检测系统的设计与制作,其中就光纤SPR检测系统还进行了具体的实验研究,主要内容包括光纤SPR检测系统对环境介质的检测和通过检测共振峰处光强或波长的变化实现对环境介质的检测两大部分。在利用光纤SPR检测系统实现的对不同环境介质的检测方面收效甚好。最后本文对检测的数据进行了分析处理。其过程如下:分析噪声信号,从信号处理的角度利用不同的信号处理方法对检测的数据进行平滑处理,以提高检测系统的检测精度,并对数据平滑效果进行比较,最终得出分析结果并拟和出共振波长与环境介质的关系曲线。本文对光纤SPR检测系统的研究,为光纤SPR传感器的具体应用走向产品化奠定了基础。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 检测技术的发展与现状
1.2 光纤SPR检测技术介绍
1.2.1 研究背景
1.2.2 应用领域
1.2.3 特点
1.3 课题意义和论文工作的目标
1.3.1 课题意义
1.3.2 论文工作任务目标
1.4 本章小结
第二章 光纤表面等离子体波传感器基本原理
2.1 表面等离子体波(SPW)简介
2.1.1 等离子体
2.1.2 表面等离子体波
2.2 表面等离子体波共振原理
2.2.1 全反射
2.2.2 倏逝波和衰减全反射
2.2.3 表面等离子体波发生共振的条件
2.2.4 表面等离子体波的激发
2.3 棱镜型表面等离子体波传感器
2.3.1 棱镜SPR传感器的结构
2.3.2 棱镜SPR传感器的工作原理
2.4 光纤表面等离子体波传感器
2.4.1 光纤SPR传感器的结构
2.4.2 光纤SPR传感器的工作原理
2.5 本章小结
第三章 光纤SPR传感器检测系统的实验研究
3.1 光纤SPR传感器的设计制作
3.1.1 影响光纤表面等离子体波传感器特性的因素
3.1.2 光纤SPR传感器的加工制作
3.2 光纤SPR传感器检测系统的设计
3.2.1 光源的设计
3.2.2 光纤耦合器
3.2.3 光谱仪
3.3 实验溶液的配备
3.4 实验研究
3.4.1 预备实验
3.4.2 不同折射率甘油水溶液的测试
3.4.3 不同浓度酒精溶液的测试
3.4.4 不同浓度次甲基兰溶液的测试
3.5 本章小结
第四章 实验检测数据分析处理
4.1 数据处理的任务和目的
4.2 噪声分析与数据消噪处理
4.2.1 噪声的分析
4.2.2 数据的消噪处理
4.3 数据分析和拟合
4.4 本章小结
第五章 论文工作总结和展望
5.1 论文工作总结
5.2 存在问题与展望
致谢
参考文献
作者简介
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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