1、SPR傳感技術(shù)因其靈敏度高、待測(cè)物無需純化、可實(shí)現(xiàn)免標(biāo)記、實(shí)時(shí)和無損傷檢測(cè)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在臨床診斷、生化制藥及環(huán)境檢測(cè)等方面有廣泛的應(yīng)用前景。本論文以提高SPR傳感的靈敏度和分辨率及拓展SPR技術(shù)的應(yīng)用范圍為目的，在理論和實(shí)驗(yàn)上對(duì)SPR耦合結(jié)構(gòu)、探測(cè)光束主要參數(shù)對(duì)SPR傳感器性能的影響及SPR技術(shù)在吸收介質(zhì)測(cè)量方面的應(yīng)用等作了較為系統(tǒng)深入的研究，論文取得的創(chuàng)新性成果主要有：
　　 對(duì)比分析了四種棱鏡耦合結(jié)構(gòu)(傳統(tǒng)SPR結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)程S

2、PR結(jié)構(gòu)、耦合等離子體波導(dǎo)共振結(jié)構(gòu)和波導(dǎo)耦合SPR結(jié)構(gòu))SPR傳感器的性能及適用性條件，通過詳實(shí)的數(shù)值模擬，重點(diǎn)分析了在角度調(diào)制、波長(zhǎng)調(diào)制和強(qiáng)度調(diào)制方式下，不同結(jié)構(gòu)SPR傳感器直接檢測(cè)樣品折射率變化和檢測(cè)傳感層折射率或厚度變化時(shí)的靈敏度、分辨率及線性測(cè)量范圍，對(duì)SPR傳感器耦合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。
　　 探討了探測(cè)光束準(zhǔn)直度、譜線寬度和偏振度對(duì)SPR傳感器的影響，發(fā)現(xiàn)三者中探測(cè)光束準(zhǔn)直度的影響最為顯著。準(zhǔn)直度的下降不僅

3、使SPR傳感器分辨率降低，還會(huì)造成基于強(qiáng)度檢測(cè)的SPR成像傳感器各探測(cè)點(diǎn)間反射率和靈敏度差異。上述結(jié)果對(duì)SPR傳感器中光源的設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義。
　　 提出了利用SPR相位差法測(cè)量吸收介質(zhì)復(fù)折射率的方法。在分析了生物組織的光學(xué)特性后，利用該方法實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到了Intralipid溶液(仿生物組織)和兔血的復(fù)折射率，模擬得到實(shí)部和虛部的測(cè)量不確定度均可達(dá)10-4量級(jí)。此外，以吸收介質(zhì)復(fù)折射率的lorentz模型為基礎(chǔ)，研究了SPR

4、技術(shù)在檢測(cè)吸收介質(zhì)樣品折射率實(shí)部和虛部變化方面的應(yīng)用。這些研究拓寬了SPR技術(shù)的應(yīng)用范圍，并為混濁介質(zhì)復(fù)折射率的高精度測(cè)量提供了一個(gè)可能的方法。
　　 研究了二維亞波長(zhǎng)周期SPR結(jié)構(gòu)的傳輸特性并將其應(yīng)用于折射率傳感，分析了各參數(shù)對(duì)透射增強(qiáng)峰的影響并給出了理論解釋和定性分析。結(jié)果表明，在二維周期金屬膜結(jié)構(gòu)上，既有由周期引起的表面等離子體共振，還有其它共振模式；通過調(diào)整結(jié)構(gòu)可以得到比棱鏡耦合SPR的共振峰細(xì)銳得多的共振峰，應(yīng)用于折射