[发明专利]一种基于SPR原理传感多参量的检测方法

摘要

本发明公开了一种基于SPR原理传感多参量的检测方法，包括如下步骤：S1、制备D型光纤；S2、准备不同光学纯度的待测溶液，即将手性药物和蒸馏水按体积比例配合成混合溶液；S3、搭建D型光纤传感器性能测试系统；S4、使用D型光纤传感器性能测试系统对不同光学纯度的待测溶液进行分组测试，并对待测溶液的透射光谱进行读取记录，得到测试数据；S5、利用传播矩阵方法结合遗传算法对测试数据进行反演，得到待测溶液的双各向异性、手征参数和折射率；本发明解决了现有技术中的不足、实验准确性低以及存在局限性的问题。

主权项

1.一种基于SPR原理传感多参量的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：制备D型光纤；S2：准备不同光学纯度的待测溶液，即将手性药物和蒸馏水按体积比例配合成混合溶液；S3：根据制备好的D型光纤，搭建D型光纤传感器性能测试系统；S4：基于SPR原理，使用D型光纤传感器性能测试系统对不同光学纯度的待测溶液进行分组测试，并利用光谱仪对待测溶液的透射光谱进行读取记录，得到测试数据；S5：利用传播矩阵方法结合遗传算法对测试数据进行反演，得到待测溶液的双各向异性、手征参数和折射率；所述步骤S5中，得到待测溶液的双各向异性、手征参数和折射率的方法，包括如下步骤：S5‑1：使用基于精确解的传播矩阵方法求出发生一次全内反射的同极化和交叉极化功率反射系数，公式为：式中，为发生一次全内反射的同极化功率反射系数；为发生一次全内反射的交叉极化功率反射系数；R_pp为发生一次全内反射的同极化电场反射系数；R_ps为发生一次全内反射的交叉极化电场反射系数；S5‑2：根据发生一次全内反射的同极化和交叉极化功率反射系数，使用基于精确解的传播矩阵方法，得到发生m次全内反射时，D型光纤归一化的同极化和交叉极化传输功率计算值，公式为：式中，和为p极化平面波入射时，发生m次全内反射的同极化和交叉极化传输功率计算值；和为s极化平面波入射时，发生m次全内反射的归一化的同极化和交叉极化传输功率计算值；S5‑3：将传播矩阵方法结合遗传算法，得到优化传播矩阵方法；S5‑4：根据测试数据，使用优化传播矩阵方法，定义适应度函数，公式为式中，fitness为适应度函数；x₁,x₃分别为归一化的同极化和交叉极化测试和计算传输功率差值的实部的绝对值；x₂,x₄分别为归一化的同极化和交叉极化测试和计算传输功率差值的虚部的绝对值；为归一化的同极化和交叉极化输出功率计算值；R_co,R_cross为归一化的同极化和交叉极化输出功率真实测量值；S5‑5：根据适应度函数，通过对双各向异性、手征参数和折射率参数设置相应的取值范围进行搜索，反演得到双各向异性、手征参数和折射率。