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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:江嘉琪
研究生(外文):CHIANG,CHIA-CHI
論文名稱:多模錐形光纖感測器製作與特性之研究
論文名稱(外文):Multimode Tapered Fiber Sensor
指導教授:湯兆崙
指導教授(外文):Tang, Jaw-Luen
口試委員:魏台輝王劍能
口試委員(外文):WEI,TAI-HUIWANG,CHIEN-NENG
口試日期:2012/1/30
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:物理學系暨研究所
學門:自然科學學門
學類:物理學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:52
中文關鍵詞:感測器金奈米粒子折射率錐形光纖漸逝波定域化表面電漿共振
外文關鍵詞:sensorgold-nano-particlereflective indextapered fiberevanescent wavelocalize surface plasmon resonance
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  光纖修飾金奈米生化感測器是使用定域化表面電漿共振原理,使金奈米粒子吸收光纖表面漸逝波,進而增強光纖對折射率感測的靈敏度。為了提升光纖感測器的靈敏度。
在本論文中,我們將多模光纖使用二氧化碳雷射剝除cladding後,利用本生燈加熱拉伸,使光纖錐化,腰徑越細的錐形光纖對環境折射率變化越敏感。在表面修飾球狀金奈米粒子。隨著外界環境的折射率變化,光纖的強度變化會較未修飾金奈米粒子時顯著,製作不同粗細及長度的光纖感測器,希望讓感測器的參數與感測靈敏度達到最佳化。

In this thesis, fabrication of a multimode tapered fiber is presented. The coating and cladding of the fiber was first removed by using the CO2 laser. Afterward, while heating the uncladded fiber with the Bunsen burner, a tapered fiber was made by pulling the fiber to a desired length by a translational stage. The ability of the fabricated tapered fiber to detect the refractive index (RI) of surrounding media is investigated. It is found that the RI sensitivity of this type of tapered fiber increased with the decreasing of waist diameter of the tapered fiber. Further modification of the tapered fiber with colloidal gold nanoparticles show that the RI sensitivity can be enhanced based on the mechanism of localized surface plasma resonance.
目錄
摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
表目錄 vi
圖目錄 vii
第1章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-1-1 光纖簡介 1
1-1-2 光纖生物感測器 2
1-1-3 金奈米粒子簡介 2
1-2 研究動機與目的 3
1-3 論文簡介 4
第2章 光纖與金奈米粒子表面電漿共振基本原理 5
2-1 光纖原理 5
2-1-1 光纖簡介 5
2-1-2 傳統光纖的基本構造 6
2-1-3 光在光纖中傳播方式 7
2-1-4 光纖中的重要參數 8
2-2 錐形光纖感測原理 10
2-2-1 漸逝波 (Evanescent Wave) 10
2-2-2 Goos & Hänchen Shift 11
2-2-3 錐型光纖感測原理 12
2-3 表面電漿共振 (Surface Plasmon Resonance) 15
第3章 錐形光纖製作及感測流程 22
3-1 引言 22
3-2 實驗器材 22
3-2-1 雷射加工 23
3-2-2 光纖加工架構 24
3-2-3 光纖端面修飾 25
3-2-4 量測系統 26
3-3 製作及實驗流程: 30
第4章 實驗結果及討論 37
4-1 引言 37
4-2 錐形光纖的製作 37
4-3折射率變化對錐形光纖感測器之影響 39
4-4 金奈米修飾錐形光纖感測器 46
第5章 結論與未來展望 49
5-1 結論 49
5-2未來展望 50
參考文獻 51

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[17] 洛科台灣網站http://www.taiwanlab.com.tw/product/show.asp?id=13564

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