２０１０年第２９卷第５期 传感器与微系统（Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ａｎｄ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）４７ 影响光纤ＳＰＲ传感器性能的几个因素 孟庆民 （临沂师范学院信息学院，山东临沂２７６０００） 摘要：要设计最佳性能的光纤表面等离子体波共振（ＳＰＲ）传感器，必须研究各种参数对传感器性能的 影响，根据给出的评估标准进行优化。由于所有参数统一优化存在困难，同时也没有必要，因此参数的优 化可以在特定条件下进行。在给出理式的基础上，利用设计的ＳＰＲ传感器对影响性能的各参数进行 了理论计算，并对结果进行了比较和分析，为光纤ＳＰＲ传感系统的优化设计提供了参考，并给出了设计建 议。 关键词：物理光学；表面等离子体共振；光纤传感器；折射率；共振强度 中图分类号：ＴＰ２１２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－９７８７（２０１０）０５－－００４７－－－０３ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ０ｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ＳＰＲ ．ＳｅｎＳ０ｒ ｏｅｒｔｏｒｍａｎｃｅ ＾ ＭＥＮＧ Ｑｉｎｇ・ｍｉｎ （ＣｏＨｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｌｉｎｙｉ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎｙｉ ２７６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｆｉｂｅｒ ＳＰＲ ｓｅｎｓｏｒ ｗｉｔｈ ｏｐｔｉｍａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：ｔｈｅ ｉｎｌｆｕｅｎｃｅ ｏｆ ｌａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｅｎｓｏｒ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｃａｎ ｂｅ ｒｅａｌｉｚｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｄｉｉｃｕｌｔｆ ａｎｄ ｕｎｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ａｌｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ＳＯ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｃａｎ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｇｉｖｉｎｇ ａｃａｄｅｍｉｃ ｆｏｒｍｕｌａ．Ａｌｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｉｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ＳＰＲ ｓｅｎｓｏｒ．Ｏｐｔｉｍａｌ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｙ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｏｐｔｉｃｓ；ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＳＰＲ）；ｏｐｔｉｃｌａ ｉｆｂｅｒ ｓｅｎｓｏｒ；ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ；ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ０引 言 生一定的影响。 自１９６８年Ｏｔｔｏ Ａ 等人首先设计了棱镜耦合的表面 本文首先建立光纤ＳＰＲ传感器的理论模型和理论计 算公式，然后，利用这些参数进行理论计算，并对结果进行 等离子体波共振（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ，ＳＰＲ）传感器之 后，出现了多种基于ＳＰＲ效应的传感器 Ｊ。其中，在上世 纪９０年代初出现的基于ＳＰＲ技术的光纤传感器 ，同 分析比较，从而为优化光纤ＳＰＲ传感器性能提供依据。 １相关理论 棱镜传感器相比，它体积小，响应快，成本低，可以实现在线 实时检测，有着更大的研究前景和经济价值。 在光纤ＳＰＲ传感器中，最为重要的结构就是光纤ＳＰＲ 传感探头。通常，光纤ＳＰＲ传感器中采用的光源带宽是确 定的，因而波长不可调节；而入射角范围由光纤的数值孔径 决定，一旦传感器设计好，入射角范围也随之确定，也不可 本文所设计的光纤ＳＰＲ传感器由光纤纤芯、黏结层、 金属层（常用的为Ａｕ和Ａｇ）组成，图１为结构示意图。 ＾ｇ膜 图１光纤ＳＰＲ传感器结构设计图 Ｆｉｇ １ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｂｅｒ ＳＰＲ ｓｅｎｓｏｒ 调节；另外，在一定的温度下，传感器中各个构件的色散特 性是一定的，不可调节；但对于被测对象，通常假定其折射 率无色散。尽管这些参数变为确定的，然而，光纤ＳＰＲ传 感探头却带来了其他各种参数，并且，对传感系统的性能产 以子午光线在光纤中的传输和对表面等离子体共振的 作用为例，给出光纤ＳＰＲ传感器中相应的理论计算公 式 。 收稿日期：２００９－１０－０７ ｛基金项目：山东省自然科学基金资助项目（Ｙ２ＯＯ８ＥＯ１） ４８ Ⅳ（ｚ，ｄ， ）＝ ２１， 传感器与微系统 （１） 干扰性能有所提升。 第２９卷 （Ａ ， ，ｌ２，，ｌ３，ｄ，ｄ１， ，ｆ） 古 帆 ，（ ）， （２） 式中Ⅳ（ｆ，ｄ，０ ）为光线在传感器中的反射次数；０；为光纤 内反射角；Ａ为入射光波长；ｆ为被测介质温度；ｎｏ，ｎ ，ｎ２， 为分别为纤芯、黏结层、金属层和被测介质的折射率；ｄ，ｄ ， 波长／ｒｕｎ ｄ 分别为纤芯直径、黏结层和金属层的厚度；２为探头长度； 为模数； 为入射角；，（ ）为传播模式分布密度函数，且 ，（６ｉ）： 熊 ． ２计算结果分析 ２．１折射率的影响 计算中采用的纤芯折射率变化范围为１．４ｏ—１．８０ＲＩＵ， 间隔０．０２ ＲＩＵ，金属层分别为Ａｕ和Ａｇ，结果如图２所示。 ７５０ 骶 ７００ 墨 ６５０ ６００ 羹 ５４５０ 。５。０ ４ＯＯ Ｉ．柏１．４５ １．５Ｏ １．５５ １．６０ １．６５ １．７Ｏ １．７５ 纤芯折射率 图２纤芯折射率和共振波长的关系 Ｆｉｇ ２ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｆｂｅｒ ｃｏｒｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｒｅｓｏｎｓｎｃｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ 可以看出：对于确定的被测环境介质，无论是Ａｕ膜还 是Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器，其共振波长随着光纤纤芯折射率 的增大而减小；换言之，如果被测对象的折射率较大，可以 采用折射率较大的光纤纤芯，并且，从图２中可以看到，光 纤纤芯的折射率对于Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器的共振波长影 响较大，调整范围为２５０ ｎｍ，而Ａｕ膜光纤ＳＰＲ传感器的调 整范围只有２００ ｎｍ。通常希望传感器工作在较高的波长 上，因为在较高波长上传感器的灵敏度较高，因此，并不是 光纤纤芯的折射率越大越好。一般光纤纤芯折射率和被测 对象折射率在一个相差不大的范围内比较合适。 ２．２光纤纤芯直径 式（１）表明：光纤的直径直接和反射次数有关，直径越 小，反射次数越多，共振区域增加，从而光谱曲线的共振峰 值会越小。 在１００～１１００ ｍ范围内，以间隔１００ ｌａ，ｍ改变光纤纤 芯直径ｄ，可得结果如图３所示。结果表明：光纤纤芯的直 径变化没有导致共振波长发生偏移，但共振强度有所变化 （图４）：光纤纤芯直径越小，反射次数则越多，相对共振区 域增大，处于共振波长处的光波能量吸收增加，从而反射回 来的共振强度变小；随着光纤纤芯直径的增加，传感器的抗 圈３ Ａｕ膜和Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器中不同光纤直径对应的 光谱曲线 Ｆｉｇ ３ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｃｕｒｖｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｂｅｒ ｄｉａ．ｉｎＡｕｆｉｌｍ ａｎｄＡｇｆｉｌｍ ｏｐｔｉｃａｌｆｉｅｂｒ ＳＰＲ ｓｅｎｓｏｒ ３５ ３０ ２５ ２０ ｌ５ ｌ０ ５ ０ ０．１ ０．Ｚ Ｏ３ ０．４ Ｏ．５ ０．６ ０．７ ０．８ ０．９ １．０ １．１ 纤芯直径／力ｍ 图４共振强度与光纤纤芯直径的关系 Ｆｉｇ ４ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｆｉｅｂｒ ＣＯｒｅ ｄｉａ Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器和Ａｕ膜光纤ＳＰＲ传感器的特 性与光纤纤芯直径的关系一致，表明光纤纤芯直径的变化 与采用何种金属材料不相关。通常选用直径为４００ Ｉ．Ｌｍ或 者６００ ＯＪｎ的石英光纤，这样既可以保证共振强度适当，又 兼顾到传感器的抗干扰性能。 ２．３探头长度 探头长度对传感器性能的影响类似于纤芯直径。从 式（１）可见，探头长度同样直接和反射次数有关，探头长度 越长，反射次数越多，共振区域增加，从而光谱曲线的共振 峰值会越小。 改变探头长度ｚ，分别为１，２，５，１０，１５，２Ｏ，２５ｌｎ＇ｒｎ和 ３０ ｍｍ。理论计算结果表明：探头长度的变化不会影响共振 波长，而会影响共振强度（如图５）。随着探头长度增加，反 射次数也随之增加，共振区域增大，处于共振波长处的光波 能量吸收增加，从而反射回来的共振强度变小。 实际设计时，探头长度应该根据实际需要选取，通常希 望体积小些，这样容易加工。本文设计的Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传 感器的探头取为２５ ｉ／ｉａｒ．，Ａｕ膜光纤ＳＰＲ传感器的探头取为 １５ｍｍｏ ２．４黏结层 为了提高传感器寿命，有必要加上黏结层，增加金属层 和光纤纤芯之间的黏结力。 关于黏结层的选择，必须满足在传感器的工作波段透 明，对各个波段的吸收要小，尽量不要影响传感器的特性。 本文中选用Ｃｒ作为黏结层。 唾 第５期 孟庆民：影响光纤ＳＰＲ传感器性能的几个因素 ４９ 骤 探头长度／ｉｒｍ 圈５共振强度与探头长度的关系 Ｆｉｇ ５ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓｏｎ￣ｌｌｅｃ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｒｏｂｅ ｌｅｎｇｔｈ 在实验中，以间隔ｌ ｎｍ在０～１０ ｎｍ间改变ｃｒ层的厚 度ｄ。。理论计算结果表明：ｃｒ层的存在不会导致共振波长 发生变化，但厚度的增加会阻碍光进入金属层，使得激发表 面等离子体共振的光减少，从而会导致共振强度增加（如图 ６）。在设计的Ａｕ膜光纤ＳＰＲ传感器设计中，ｃｒ层厚度取 为２．４ｎｍ。 ４５ ４０ ３５ ３０ ２５ ２Ｏ １５ ｌ０ ５ 黏接层厚度／ｎｍ 图６共振强度与黏结层厚度的关系 Ｆｉｇ ６ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｆｏ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｎｔｅｎｓｉｙｔ ａｎｄ ａｄｈｅｓｊｖｅ ｌａｙｅｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ２．５金属层 ＳＰＲ传感器中，金属的特性至关重要。一般而言，能够 用于ＳＰＲ传感器的金属材料有Ａｕ，Ａｇ，ｃｕ，Ａｌ等。其中，以 Ａｇ的特性最佳，其次是Ａｕ。虽从光学特性而言性能次之， 但Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器的寿命较长。然而，Ａｇ膜的化学 特性活泼，容易氧化，因此，常规的Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器只 适合一次使用的场合，并且，必须在制造后一周内使用，如 果时间太长，就会因氧化而导致传感器性能急剧下降。合 适的方法是在Ａｇ层的外层再加上保护层，这样可以提高 Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器的寿命。 实验中以５ ｎｍ间隔在２０—８０ Ｂｉｌｌ改变金属层的厚度 。理论计算表明：无论是Ａｇ膜光纤ＳＰＲ传感器还是Ａｕ 膜光纤ＳＰＲ传感器，在膜层较薄时，比如２０￣４０ ｎｍ，共振波 长受金属层厚度影响非常明显（如图７），这主要是金属膜 层在这个厚度下尚未完全形成较均匀的表层，因此，表层电 子浓度与表层结构关系密切，导致共振波长受金属厚度影 响明显。当金属膜层厚度超过４５ ｎｍ时，金属层已经成为 表面较为平滑、厚度较为均匀的一层，此时，即使金属厚度 再增加，但表面等离子体浓度已趋稳定，共振波长也相对稳 定。 事实上，在厚度低于４Ｏ ｎｍ时，传感器的鲁棒性相当 差，测试的稳定性和重复性较差，厚度超过４５ ｎｍ后，传感 嗽 日『 童 案 金属膜厚度／ｎｍ 图７共振波长和金属膜层厚度的关系 ｇ ７ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｓＯ咖Ｏｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｍｅｔａ１ １ｆ１．．ｍ．．——￣ｔｈｉｃｋｎｅ￣ 器才具有很好的鲁棒性。因此，传感器中无论是采用Ａｕ层 还是Ａｇ层都要求厚度大于４５ ｎｍ。但是并非越厚越好，随 着厚度增加，导致共振强度增加（如图８），这样不利于检测 折射率虚部变化的环境介质。在设计的系统中，Ａｇ膜厚度 为５４．０ｎｍ，Ａｕ膜厚度为５０．１ ｎｍ。 蕊 舀 金属膜厚度／ｎｍ 图８共振强度与金属层厚度的关系 Ｆｉｇ ８ Ｒｅｌａｔｉｏｎｏｆ ｒｅｓｏｎａｎｃｅｉｎｔｅｎｓｉｙｔ ａｎｄｍｅｔａｌｆｉｌｍｓｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ３结论 通过对影响光纤ＳＰＲ传感器性能的各参数的计算和分 析，为进一步优化光纤ＳＰＲ传感器结构和性能提供了理论 和实验依据。事实上，式（２）只是给出了基于图１结构的光 纤ＳＰＲ传感器反射系数计算公式，与实测数据并不一致。 实际检测中，应首先记录光纤ＳＰＲ传感器在空气中的波长 谱作为参考信号，然后，记录传感器在被测对象中的波长 谱，并取其比值加以修正后，才是真正需要检测的信号。 值得注意的是，上述结果和分析均没有考虑被测介质 温度的影响。实际上，表面等离子体波与表面等离子体密 度密切相关，而等离子体密度又与温度相关，因此，系统应 用中必须考虑温度问题。 参考文献： ［１］Ｏｔｔｏ Ａ．Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍａ ｗａｖｅｓ ｉｎ ｓｉｌｖｅｒ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｆｒｕｓｔｒａｔｅｄ ｔｏｔａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ｚ．Ｐｈｙｓｉｋ，１９６８（２１６）：３９８— ４１０． ［２］Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ Ｅ．Ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｆｏ ｈｔｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ ｍｅｔ— ａｌｓ ｂｙ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎｓ［Ｊ］．Ｚ．Ｐｈｙｓｉｋ，１９７１（２４１）： ３１３－３２４． ［３］郭继华，刘通，神 帅．表面等离子体波检测的新技术研 究［Ｊ］．光学学报，１９９６，１６（９）：１３２２一ｌ３２５． ［４］Ｈｏｍｏｌａ Ｊ，Ｙｅｅ Ｓ Ｓ，Ｇａｕｇｌｉｔｚ Ｇ．Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｅｎ． ｓｏｒｓ：ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ Ａｃｔｕａｔｏｒｓ Ｂ，１９９９（５４）：３－１５． （下转第５２页） ５２ 表１实验数据 Ｔａｂ １ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ 传感器与微系统 第２９卷 感器可通过光纤使电学系统远离测量现场，从而达到本安 要求，在石油、化工等领域高危作业环境下的料位、液位等 绝对误差 （１ｎｍ） ０ １ ２ 距目标距离（ｍｉｌ１） ４６７ ４８７ ４９２ 实测值（ｍｉｌ１） ４６６ ４８６ ４９２ 绝对误差 距目标距离（ｍｉｌ１） １ １ ０ 实测值（ｍｍ） ２４１２ ２４０６ ２３８５ 的测量中具有很好的应用前景。 参考文献： ［１］金国藩，李景镇．激光测量学［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９８： １０－１５． （ｈｉｍ） ２４１２ ２４０７ ２３８７ ［２］丁小平，王薇，付连春．光纤传感器的分类及其应用原 ｌ ６２７ １ ６３２ １ ６４２ １６２７ ｌ６３７ １ ６４ｌ ０ １ １ ２８６１ ２８５６ ２８４６ ２８５８ ２８５５ ２８４４ ３ １ ２ 理［Ｊ］．光谱学与光谱分析，２００６，２６（６）：１１７６－－１１７８． ［３］汪涛．相位激光测距技术研究［Ｊ］．激光与红外，２００７， ３７（１）：２９—３１． 由实验数据可得，系统平均误差为±１．０８ ｍｍ，测量精 度达到了激光测距仪本身标称的精度。表明测量精度未受 光学系统影响，同时，测距仪的量程大幅度减小，这是由于 ［４］ 魏学峰．手持式激光测距仪中高精度测相技术的研究［Ｄ］． 长沙：国防科学技术大学，２００７：１０－－１１． ［５］杨洋，王宗和，高嵩．反射式光纤激光测距仪发射、接收 激光测距仪接收到的光功率减小造成的，这里的衰减主要 产生于透镜与光纤的耦合处，这一衰减可以通过增大透镜 的面积和在透镜与光纤间填充特殊液体等方式减小。 ３结论 光学系统的设计与研制［Ｊ］．承德石油高等专科学校学报， ２００６，８（３）：４—８． ［６］何平安，李松，韩建中，等．基于无合作目标激光测仪的激 光液位测量系统［Ｊ］．测绘信息与工程，２００２，２７（４）：３－５． 本文分析了基于相位式激光测距的光纤传感器原理， 通过搭建实验平台进行了实验，证明激光测距仪的激光接 作者简介： 张小勇（１９８２一），男，山西忻州人，硕士研究生，主要从事新型 收回路经改造后依然能够实现精确、稳定的测量。这种传 ｐ ≯ 传感器技术、自动检测装置及信号处理等研究。 （上接第４６页） 定方法可以有效地弥补单站位标定方法带来的标定结果无 规律和被测点超出标定的区域时成像精度无规则变化的不 计［Ｊ］．光电子技术与信息，２００５（２）：４３－４６． ［４］邱茂林，马颂德，李 毅．计算机视觉中摄像机定标综 述［Ｊ］．自动化学报，２０００（１）：４３－５５． ［５］黄静，高晓东，马文礼，等．大面阵数字航测相机的精密几 足。但是，多站位的ＣＣＤ相机的标定方法的工作量比单站 位时增加了很大，时间花费也过长，可以适当地减少影响较 何标定［Ｊ］．光电工程，２００６（２）：１３８－１４０． ［６］刘金国，李［７］ 王杰，郝志航．三线阵ＣＣＤ相机亚像元精度几何 标定方法研究［Ｊ］．光电工程，２００４（１）：３６—３９． 小的区域；并考虑优化标定程序中的算法，进一步提高测量 精度。 参考文献： ［１］段发阶，新，叶声华．ＣＣＤ摄像机标定新技术［Ｊ］．计量学 报，１９９７，１８（４）：２９６－－２９８． 锋，周仁魁，杨小许，等．ＣＣＤ摄像机图像中心两种标定 方法的应用研究［Ｊ］．光子学报，２００６（２）：２９４－－２９７． ［８］郭军海，高耀文，沙定国．基于非线性最优化的摄像机标定方 法［Ｊ］．飞行器测控学报，２ｏｏ５（１）：１７—２１． ［２］叶声华，王仲，曲兴华．精密测试技术展望［Ｊ］．中国机械工 作者简介： 邹剑（１９８３一），男，江西南昌人，硕士，主要研究方向为视觉 程，２０００，１１（３）：２６２－２６４． ［３］孙长库，魏、 嵬，张效栋，等．ＣＣＤ摄像机参数标定实验设 ｐ ≯ 检测与图像处理。 （上接第４９页） ［５］Ｊｏｒｇｅｎｓｏｎ Ｒ Ｃ．Ｓｕｒｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｂａｓｅｄ ｂｕｌｋ ｏｐｔｉｃ ａｎｄ ｍ目ｏｐｔｉｃ ｓｅｎｓｏｒｓ［Ｄ］．Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ， １９９３． ［９］ 曹振新，吴乐南，梁大开．金膜和银膜光纤ＳＰＲ传感器［Ｊ］． 光子学报，２００４（１Ｏ）：１１６９－－１１７１． ［１０］曹振新，吴乐南，王兴，等．光纤表面等离子体波传感器的理 论研究［Ｊ］．东南大学学报：自然科学版，２ｏｏ４（５）：５８２＿５８４． ［６］ 曹振新，梁大开，郭明江．光纤表面等离子体波传感器中膜厚 与共振波长关系的实验研究［Ｊ］．光学学报，２００３，２３（１）： １２５－－１２８． ［１１］曹振新．利用ＳＰＲ效应测定可见光波段金膜折射率［Ｊ］．光子 学报，２００８，３７（８）：１５６３－－１５６５． ［１２］饶丰．光纤表面等离子体波共振传感器理论和设计［Ｄ］． ［７ ｊ Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ Ｅ，Ｒａｅｔｈｅｒ Ｈ．Ｒａｄｉａｔｉｖｅ ｄｅｃａｙ ｏｆ ｎｏｎ—ｒａｄｉａｔｉｖｅ ｓｕｒ－ ｆａｃｅ ｐｌａｓｍｏｎｓ ｅｘｃｉｔｅｄ ｂｙ ｌｉｇｈｔ［Ｊ］．Ｚ．Ｎａｔｕｆｆｏｒｓｃｈ Ａ，１９６８（２３）： ２１３５－－２１３６． 南昌：江西师范大学，２００７． ［１３］殷澄．表面等离子体共振理论与实验研究［Ｄ］．南京：南京 理工大学，２００７． ， ［８］Ｋｒｏｇｅｒ Ｅ，Ｋｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ Ｅ．Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｂｙ ｓｌｉｇｈｔ ｒｏｕｇｈ Ｓｉｌｌ＇－ 作者简介 ： 孟庆民（１９６９一），男，山东临沂人，硕士，副教授，从事光纤传 感与信号处理方面的教学和科研工作。 ｆａｃｅｓ ｏｒ ｔｈｉｎ ｉｆｌｍｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｐｌａｓｍａ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ｚ． Ｐｈｙｓｉｋ，１９７０（２３７）：１－－１５．
