| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-39页 |
| 1.1 表面等离子体共振(SPR)概述 | 第14-15页 |
| 1.2 SPR传感技术的优势 | 第15-16页 |
| 1.3 SPR的基本原理 | 第16-19页 |
| 1.3.1 金属的介电方程 | 第16页 |
| 1.3.2 表面等离子体及其色散 | 第16-18页 |
| 1.3.3 表面等离子体共振的激发 | 第18-19页 |
| 1.4 SPR传感技术 | 第19-24页 |
| 1.4.1 SPR传感的多层膜反射模型 | 第20-22页 |
| 1.4.2 SPR传感的调制方式 | 第22-23页 |
| 1.4.3 SPR检测生物分子的等效折射率模型 | 第23-24页 |
| 1.4.4 SPR成像传感技术 | 第24页 |
| 1.5 SPRi传感技术的研究现状和发展动态 | 第24-29页 |
| 1.5.1 角度调制型和波长调制型SPRi传感技术 | 第25页 |
| 1.5.2 光强调制型SPRi传感技术 | 第25-27页 |
| 1.5.3 相位调制型SPRi传感技术 | 第27-28页 |
| 1.5.4 基于偏振对比度方法的SPRi传感技术 | 第28-29页 |
| 1.6 纳米结构的表面等离子体共振及其应用 | 第29-36页 |
| 1.6.1 LSPR的基本原理 | 第30-31页 |
| 1.6.2 LSPR的特点及应用 | 第31-32页 |
| 1.6.3 利用金属纳米颗粒增强SPR信号 | 第32-33页 |
| 1.6.4 金属周期纳米结构作为传感基底 | 第33-36页 |
| 1.7 本论文的研究工作 | 第36-39页 |
| 1.7.1 研究目标和意义 | 第36-37页 |
| 1.7.2 本论文的内容介绍 | 第37-39页 |
| 第2章 基于偏振对比度方法的SPRi传感实验平台的研究 | 第39-67页 |
| 2.1 偏振对比度方法 | 第39-42页 |
| 2.1.1 偏振对比度方法的基本原理 | 第39-41页 |
| 2.1.2 偏振对比度方法的特点 | 第41-42页 |
| 2.2 偏振对比度型SPRi的参数仿真和优化 | 第42-46页 |
| 2.2.1 入射波长 | 第43页 |
| 2.2.2 入射角 | 第43-44页 |
| 2.2.3 金膜厚度 | 第44-45页 |
| 2.2.4 起偏器角度 | 第45-46页 |
| 2.3 偏振对比度型SPRi传感实验平台的构建 | 第46-60页 |
| 2.3.1 偏振对比度型SPRi传感器 | 第46-55页 |
| 2.3.2 微流芯片 | 第55-56页 |
| 2.3.3 进样系统 | 第56-58页 |
| 2.3.4 上位机软件 | 第58-60页 |
| 2.4 SPRi传感器的性能指标 | 第60-65页 |
| 2.4.1 实验试剂和实验方法 | 第60-61页 |
| 2.4.2 灵敏度 | 第61-62页 |
| 2.4.3 分辨率和检出限 | 第62-64页 |
| 2.4.4 动态范围 | 第64页 |
| 2.4.5 一致性 | 第64-65页 |
| 2.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 第3章 几种纳米结构的电磁场特性研究 | 第67-86页 |
| 3.1 有限差分时间域方法 | 第67-69页 |
| 3.2 金纳米颗粒与金膜间的LSPR-SPR耦合 | 第69-74页 |
| 3.2.1 研究背景 | 第69-70页 |
| 3.2.2 仿真结构和初步结果 | 第70-71页 |
| 3.2.3 Au NPs的参数优化 | 第71-73页 |
| 3.2.4 该方法的优缺点 | 第73-74页 |
| 3.3 红外区周期性纳米阵列的电磁场特性 | 第74-85页 |
| 3.3.1 研究背景 | 第74页 |
| 3.3.2 仿真结构和初步结果 | 第74-76页 |
| 3.3.3 电磁场分布和电磁场响应 | 第76-78页 |
| 3.3.4 共振峰产生的机理 | 第78-83页 |
| 3.3.5 实验验证 | 第83-85页 |
| 3.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 第4章 微井结构金膜增强SPR传感信号的研究 | 第86-107页 |
| 4.1 微井结构金膜的表面电磁场 | 第86-91页 |
| 4.1.1 仿真结构和初步结果 | 第86-88页 |
| 4.1.2 微井形状的优化 | 第88-89页 |
| 4.1.3 微井尺寸的优化 | 第89页 |
| 4.1.4 背景金膜厚度的优化 | 第89-91页 |
| 4.2 微井结构金膜的制备 | 第91-96页 |
| 4.2.1 掩膜设计 | 第91-92页 |
| 4.2.2 光刻加工成型 | 第92-94页 |
| 4.2.3 传感芯片的切割和表征 | 第94-96页 |
| 4.3 微井结构金膜的实验准备 | 第96-97页 |
| 4.3.1 传感芯片的装载和检测点的成像 | 第96-97页 |
| 4.3.2 进样速度的优化 | 第97页 |
| 4.4 折射率样品实验 | 第97-103页 |
| 4.4.1 实验试剂和实验方法 | 第97-98页 |
| 4.4.2 SPR响应曲线和灵敏度 | 第98-101页 |
| 4.4.3 折射率分辨率 | 第101-102页 |
| 4.4.4 低浓度NaCl溶液实验 | 第102-103页 |
| 4.5 BSA生物实验 | 第103-106页 |
| 4.5.1 实验试剂 | 第103-104页 |
| 4.5.2 实验方法与结果 | 第104-106页 |
| 4.6 本章小结 | 第106-107页 |
| 第5章 微纳结构金膜增强SPR传感信号的研究 | 第107-125页 |
| 5.1 微井金膜内周期纳米结构的表面电磁场 | 第107-114页 |
| 5.1.1 仿真结构和初步结果 | 第107-109页 |
| 5.1.2 光栅周期的优化 | 第109-110页 |
| 5.1.3 顶层金膜宽度的优化 | 第110-111页 |
| 5.1.4 顶层金膜和底层金膜厚度的优化 | 第111-112页 |
| 5.1.5 周期纳米光栅周期数的优化 | 第112页 |
| 5.1.6 周期纳米光栅在微井中的仿真 | 第112-114页 |
| 5.2 微井金膜内周期纳米光栅的制备 | 第114-117页 |
| 5.2.1 周期纳米光栅的制备 | 第114-115页 |
| 5.2.2 周期纳米光栅的表征 | 第115-117页 |
| 5.3 折射率样品实验 | 第117-120页 |
| 5.3.1 实验试剂和实验方法 | 第117页 |
| 5.3.2 SPR响应曲线和灵敏度 | 第117-119页 |
| 5.3.3 检测噪声和折射率分辨率 | 第119-120页 |
| 5.4 MUA分子实验 | 第120-122页 |
| 5.4.1 实验试剂 | 第120页 |
| 5.4.2 实验方法与结果 | 第120-122页 |
| 5.5 微纳结构金膜增强SPR信号存在的问题分析 | 第122-123页 |
| 5.6 本章小结 | 第123-125页 |
| 第6章 偏振对比度方法的改进 | 第125-136页 |
| 6.1 SPR成像传感技术的要求 | 第125-126页 |
| 6.2 使用传感金膜作为消光区域 | 第126-128页 |
| 6.2.1 消光的实现 | 第126-127页 |
| 6.2.2 存在的问题分析 | 第127-128页 |
| 6.3 使用玻璃基板作为消光区域 | 第128-130页 |
| 6.3.1 消光的实现 | 第128-129页 |
| 6.3.2 优点和存在的问题 | 第129-130页 |
| 6.4 使用厚金膜进行背景消光 | 第130-134页 |
| 6.4.1 基本思路 | 第130-131页 |
| 6.4.2 消光的实现 | 第131页 |
| 6.4.3 厚金膜背景消光方法的优势 | 第131-134页 |
| 6.4 厚金膜背景消光方法的验证性实验 | 第134-135页 |
| 6.5 本章小结 | 第135-136页 |
| 第7章 结论 | 第136-139页 |
| 7.1 研究成果和创新点 | 第136-137页 |
| 7.2 问题与展望 | 第137-139页 |
| 参考文献 | 第139-146页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第146-147页 |