1 上海理工大学 a.医疗器械与食品学院
2 b.光电信息与计算机工程学院,上海 200093
3 上海理工大学b.光电信息与计算机工程学院,上海 200093
4 上海市现代光学系统重点实验室,上海 200093
5 日本东京农工大学 工学院应用化学系，日本 184-8588
提出并实施了一种实验推定离子交换单模条波导折射率分布的新方法，给出扩散系数可用常量等效的离子交换条件，导出了条波导离子交换制备过程的两维扩散方程的一般解，拟合推定了离子交换条波导的折射率分布.多波长测试的折射率色散通过引入玻璃色散关系解决，样品测试中表征导模吸收损耗的传播常量虚部由KK变换确定.在此基础上，试制了光纤-条波导-光纤一体化传感器结构，验证实测了多种不同浓度的葡萄糖溶液，最低检测限为0.1 μM，实现了低浓度微量测试，验证了条波导传感机制的有效性.
集成光学 条波导 溶液浓度传感 离子交换 光波导技术 Integrated optics Stripe waveguide Solution concentration sensing Ion exchange Optical waveguide technology
1 上海理工大学 光电学院, 上海 200093
2 上海理工大学 医疗器械学院, 上海 200093
3 日本东京农工大学 工学院应用化学系, 日本 184-8588
采用0.004AgNO3-0.996NaNO3混合熔融盐,用离子交换技术在德国B270光学玻璃上制备了费米折射率分布渐变波导,理论分析了费米折射率分布渐变波导的包层吸收模谱特性,导波损耗测试实验验证了解析结果。在此基础上,提出了一种用于液体包层吸收损耗测试的双样品盒串连的波导回路,测试结果证实表征溶液包层吸收特征的折射率虚部与溶液浓度之间具有十分显著的线性关系,测试灵敏度与波导的模式和波导参量有关,尤其与波导层厚度有非常敏感的关联性。利用这个关系传感测试了13种不同浓度的耐晒果绿染料水溶液样品的浓度,结果显示测试值与实际配制浓度值的均方差小于0.07％。
集成光学 光波导技术 光波导传感器 溶液浓度传感 费米折射率分布
