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表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)传感器具有可实时检测、响应速度快、灵敏度高、所需样品少且无需标记等优点,近年来被广泛应用在生物医学及化学领域。光纤SPR传感器在此基础上结合了光纤所特有的柔韧性高、可塑性强、价格低廉以及便于小型化等优点,因而受到极大关注。本文以SPR为核心原理提出以导光毛细管为传感载体的高性能光纤SPR传感器的模拟、制作及生化检测方向的应用,具体内容如下:首先,文章从表面等离子体共振(SPR)现象的物理机制出发,总结了表面等离子体共振(SPR)技术的发展历史、研究现状和发展趋势。在此基础上阐述了光纤表面等离子体共振的基本概念、传感机理,建立传感理论模型。其次,以理论模型为依据找到了影响SPR现象的不同因素,以SPR传感技术的数学模型进行建模编程,使用Matlab软件分别对导光毛细管SPR传感器内外壁进行了理论模拟,采用控制变量的方法,通过对膜厚、传感区长度、薄膜材质、数值孔径等参数的仿真设定,达到了优化各设计参数的目的。然后,在理论仿真的基础上,构建了导光毛细管SPR传感检测系统,介绍了传感系统的各部分元器件性能及参数,阐述了以导光毛细管为载体的传感探头部分的制作,对该导光毛细管SPR传感探头进行了基本性能测试,并与光纤SPR传感探头进行对比分析,同时提出采用ITO薄膜来提高传感探头的光学性能,提高了SPR传感系统的灵敏度、分辨率以及系统稳定性。最后,为了验证该系统在生化检测方面的应用价值,我们以实际生活需要设计了两种生化方向的具体应用方案,一种为基于SPR光谱分析污水降解过程,另一种为特异性检测HSA实验,通过对实验结果的讨论与分析,我们得到了较为满意的导光毛细管SPR传感系统。