1
長週期光纖光柵感測器之原理: 長週期式光纖光柵 ( Long period fiber grating )週期 約為100~1000nm左右較短週期式大上數個數量級(1nm)以上, 亦稱為穿透式 (Transmission)光纖光柵,和短週期式光纖光 柵不同的是由於其週期較長,當在光纖中傳播的光中特定共 振波長的光遇到長週期式光纖光柵時受光纖光柵影響會耦合 至一相同方向前進但不同模態的光上,也就是說入射光中該 波長的光不會反射而會穿透長週期式光纖光柵 (但模態改變 消散掉大部分的能量)。 長週期光纖光柵之製作: 長週期光纖光柵的製作主要是以不鏽鋼之週期光罩遮住 光纖,再以UV雷射光照射,此時光纖纖核因經UV雷射光曝光 後因材質的改變,產生折射率的改變,因此形成長週期的光 纖光柵。 ArF Excimer Laser 製作長週期光纖光柵的平台,以準分子雷射經過一連串 的聚焦及反射後,產生UV光並作光纖的光柵的曝光。 光纖表面化學反應: (9) 電漿表面改質: 在完成表面改質後的光纖光柵表面,種上抗體,利用 抗原抗體結合的單一性,製作出所要的生物感測器。 當光傳輸經過光柵時,會有一驟降波的產生,若表面經 過改質接枝且感測到待檢測物後,原先經光柵所產生的消 逝波會因此產生偏移的現象,藉此偏移量可作為長週期光 纖光柵感測器的感測。 實驗設備-反應槽 在一鐵氟龍管中置入一已做好表面處理之長週期光 纖光柵,之後並注入所要檢測之目標物,再將兩端接至 光譜分析儀器上作檢測。 中華大學重點教學與研究計畫 未經電漿表面處理 之PMMA表面 以氧氣電漿處理後 之表面 (3 sccm 50 W) (A) 胺基矽烷與光纖表面 OH基產生鍵結反應; (B) 生物素與光纖表面胺 基矽烷的NH2基鍵結; (C) 光纖上的胺基矽烷與 生物素完成反應。 Anritsu MS 9710A‧光譜分析儀 FITEL光纖切割器 鐵氟龍管: 內徑為 1.5 mm 長度 280 內容量 0.5 ml 實驗設備-光譜分析儀

長週期光纖光柵感測器之原理: 光纖表面化學反應: (9) · 長週期光纖光柵感測器之原理: 長週期式光纖光柵 ( Long period fiber grating )週期 約為100~1000nm左右較短週期式大上數個數量級(1nm)以上,

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 長週期光纖光柵感測器之原理: 光纖表面化學反應: (9) · 長週期光纖光柵感測器之原理: 長週期式光纖光柵 ( Long period fiber grating )週期 約為100~1000nm左右較短週期式大上數個數量級(1nm)以上,

長週期光纖光柵感測器之原理: 長週期式光纖光柵 ( Long period fiber grating )週期約為100~1000nm左右較短週期式大上數個數量級(1nm)以上,亦稱為穿透式 (Transmission)光纖光柵,和短週期式光纖光柵不同的是由於其週期較長,當在光纖中傳播的光中特定共振波長的光遇到長週期式光纖光柵時受光纖光柵影響會耦合至一相同方向前進但不同模態的光上,也就是說入射光中該波長的光不會反射而會穿透長週期式光纖光柵 (但模態改變消散掉大部分的能量)。

長週期光纖光柵之製作: 長週期光纖光柵的製作主要是以不鏽鋼之週期光罩遮住光纖,再以UV雷射光照射,此時光纖纖核因經UV雷射光曝光後因材質的改變,產生折射率的改變,因此形成長週期的光纖光柵。

ArF Excimer Laser 製作長週期光纖光柵的平台,以準分子雷射經過一連串的聚焦及反射後,產生UV光並作光纖的光柵的曝光。

光纖表面化學反應: (9)

電漿表面改質:

在完成表面改質後的光纖光柵表面,種上抗體,利用抗原抗體結合的單一性,製作出所要的生物感測器。

當光傳輸經過光柵時,會有一驟降波的產生,若表面經過改質接枝且感測到待檢測物後,原先經光柵所產生的消逝波會因此產生偏移的現象,藉此偏移量可作為長週期光纖光柵感測器的感測。

實驗設備-反應槽

在一鐵氟龍管中置入一已做好表面處理之長週期光

纖光柵,之後並注入所要檢測之目標物,再將兩端接至

光譜分析儀器上作檢測。

中華大學重點教學與研究計畫

未經電漿表面處理

之PMMA表面

以氧氣電漿處理後之表面

(3 sccm 50 W)

(A) 胺基矽烷與光纖表面 OH基產生鍵結反應;(B) 生物素與光纖表面胺 基矽烷的NH2基鍵結;(C) 光纖上的胺基矽烷與 生物素完成反應。

Anritsu MS 9710A‧光譜分析儀 FITEL光纖切割器

鐵氟龍管: 內徑為 1.5 mm 長度 280 mm 內容量 0.5 ml

實驗設備-光譜分析儀