论文基于TRIZ理论单模光纤锥角结构SPR微传感器是大学硕士与本科单模光纤毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写单模光纤参数方面论文范文。
【摘 要】为了解决SPR传感器中棱镜型SPR传感器系统体积庞大、光纤型SPR传感器稳定性不足、灵敏度低的问题,本文利用TRIZ理论中的创新分析方法,设计出一种结构简单、灵敏度高的单模光纤锥角结构的SPR传感器.
【关键词】TRIZ理论；创新设计
一、市场中SPR传感器存在的问题
（1）使用棱镜式SPR传感器装置复杂性较高；（2）使用多模光纤SPR传感器灵敏度较低；（3）使用单模侧抛型光纤SPR传感器结构稳定性不足.
二、使用TRIZ工具解决问题
对于上述问题,所提出的问题（2）,将多模光纤替换为单模光纤,可提高传感器的灵敏度,故可将问题的重心放在问题（1）和问题（3）.基于此,我们利用“特性传递”工具,对问题的具体分析如下.
一是识别系统的主要功能.单模光纤型SPR传感器的主要功能是检测折射率不同的溶液.
二是分析系统的优缺点.系统的优点是成本低,结构简单,即装置的复杂性低,缺点是存在着加工制作困难,普通单模光纤加工后传感区过细,使用时易折断的问题,即结构的稳定性较低.
三是确定竞争系统.可用用来检测折射率不同的溶液的装置有：棱镜式SPR传感器、多模光纤型SPR传感器、光栅耦合式SPR传感器等.
四是寻找备选系统.我们这里选择系统结构稳定性较高的棱镜式SPR传感器,如图1所示,单模光纤侧抛型SPR传感器和棱镜式SPR传感器的优缺点对比如表1所示.
五是確定基础系统.由于我们的目标是设计一种灵敏度较高且结构简单的光纤型SPR传感器,故选择单模光纤侧抛型SPR传感器作为基础系统.
六是识别特性来源工程系统中造成优点的特性或组件.光在单模光纤纤芯中传播时,由于纤芯直径较小,SPR传感区即50nm金膜镀制在光纤包层外,故需要将包层腐蚀后使纤芯弯曲一定角度,造成光纤易折断的问题.
棱镜式SPR传感器之所以具有较高的稳定性,是因为金膜可镀制在棱镜表面,光在以棱镜介质中传播时,其传播路径会经过SPR传感区,不需要对传播介质做相应的调整,故棱镜式SPR传感器具有较高的稳定性.
七是将选定的特性来源工程系统的新特性或组件移入到基础系统中.我们需要解决的问题是使单模光纤中光的传播路径经过SPR传感区,使纤芯能够和SPR传感区接触,则系统工作时不需要将单模光纤弯曲,从而使新系统同时具有较高的稳定性和较低的装置复杂性.
三、确定解决方案
综合上述分析,我们设计出一种基于错芯焊接技术的单模光纤锥角结构SPR微传感器,通过在普通单模光纤和多模光纤末端磨制相同角度锥角结构,巧妙地将镀有薄金属层的Kretchmann棱镜结构集成在单模光纤末端.其结构牢固稳定,灵敏度高.其整体实验装置如图2,单模锥角结构光纤图如图3所示.
参考文献
[1]孙永伟,谢尔盖.伊克万科.TRIZ打开创新之门的金钥匙[M].北京：科学出版社,2015.
[2]孙永伟.特性传递[J].TRIZ评论,2016（01）：3～7.
作者简介：魏勇（1987.06—）,男,汉族,内蒙包头人,博士,重庆三峡学院,讲师,研究方向：光纤传感、大学生创新教育；张竟原（1997.05—）,男,汉族,重庆人；刘春兰（1989.03—）,女,汉族,四川人,硕士,重庆三峡学院,助理实验师,研究方向：光纤传感；赵嫦欣（1991.03—）,女,汉族,黑龙江齐齐哈尔,硕士,重庆三峡学院,助理实验员,研究方向：光纤传感.
总结:本论文为您写单模光纤毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
参考文献：
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