光纤化学传感器工作原理

光纤化学传感器的基本工作原理：由光源发出的光（此光源非一般光源）经过光纤送入调制区( 固定有敏感试剂) , 被测物质与试剂相作用, 引起光的强度、波长、频率、相位、偏振态等光学特性发生变化, 被调制的信号光经过光纤送入光探测器和一些信号处理装置, 最终获得待分析物的信息。

FOCS 可分为两种基本类型: 光导型和化学型。在光导型传感器中, 光纤仅作为光传导器件, 利用其它敏感物质感受被分析物质的变化; 在化学型传感器中, 光纤本身形成传感媒介, 与化学传感系统相结合, 被分析物与化学传感试剂的化学作用, 引起传输光的某些特性发生变化, 通过光纤可以检测出这种变化。

光纤化学传感器( Fiber Optical Chemical Sensor, FOCS) 又称光极( optrode) , 这一新的术语是由“optical”(

光学的) 和“electrode”(电极) 二词合成的 , 它强调传感器在使用方法上与离子选择性电极的相似性, 然而在原理上它们又极为不同。从电极的概念类推, 光极就是与样品接触的光纤。

对于不同的分析目的，FOCS的仪器装置有所不同，但基本组成大致相同。

      用于FOCS的激光光源主要有激光光源、白炽光源、发光二极管（LED)、半导体激光器(LD)等。

光源发出的光进入探测器之前, 必须把检测试样所需波长以外的其它光都隔离掉, 常用的波长选择机构有干涉滤光片、棱镜单色仪、光栅单色仪等。

杂散光在许多情况下干扰测定, 因而需将光源发出的光调制, 将有用信号与外部杂散信号分离。

光耦合系统使入射光聚集到光纤中并将从光纤返回的信号光导向光探测器。

1、光纤pH传感器

光纤pH传感器包括：基于吸收原理的光纤pH传感器，基于荧光原理的光纤pH传感器，基于其它检测原理的光纤pH传感器。

2、光纤气敏传感器

光纤气敏传感器包括：光纤NH3 气敏传感器，光纤SO2 气敏传感器，光纤CO2 传感器，光纤O2 传感器，其它光纤气敏传感器。

3、其它光纤化学传感器

作为一部分信息的转播介质，起到很好的传播作用

1 绪论

1.1 化学传感器的基本概念与原理

1.2 化学传感器的类型

1.3 化学传感器的特点

1.4 化学传感器发展概况及趋势

2 光学传感器

2.1 光导纤维化学传感器

2.1.1 光纤的基本知识

2.1.2 光纤的性能

2.1.3 光纤传感器

2.1.4 光纤化学传感器

2.1.5 光纤化学传感器的响应机理及应用

2.2 荧光传感器

2.2.1 原理

2.2.2 荧光分光光度计

2.2.3 荧光分析传感器应用

2.2.4 展望

2.3 光声传感器

2.3.1 光声光谱理论

2.3.2 光声光谱仪

2.3.3 光声传感器及其应用

2.4 化学发光传感器

2.4.1 化学发光分析法原理

2.4.2 化学发光仪

2.4.3 化学发光传感器及应用

2.4.4 化学发光传感器的发展前景

2.5 表面等离子共振传感器

2.5.1 表面等离子共振传感器的基本原理

2.5.2 表面等离子共振传感器的测量方式

2.5.3 表面等离子共振传感器的结构

2.5.4 表面等离子共振传感器的应用

2.5.5 展望

参考文献

3 电化学传感器

3.1 电位型化学传感器--离子选择电极

3.1.1 概述

3.1.2 离子选择电极的作用原理及分类

3.1.3 离子选择电极的主要性能指标

3.1.4 离子选择电极的分析方法及测量仪器

3.1.5 离子选择电极的应用

3.1.6 离子选择电极的发展前景

3.2 电流型传感器

3.2.1 电流型传感器的工作原理和电流测量

3.2.2 电流型传感器的电极

3.2.3 电流型传感器的应用

3.3 电导型传感器

3.3.1 液体电导型传感器

3.3.2 半导体气敏传感器

3.3.3 纳米技术在电导型传感器中的发展与研究

3.4 场效应传感器

3.4.1 金属一氧化物一半导体场效应晶体管

3.4.2 ISFET传感器

3.4.3 场效应生物传感器

参考文献

4 质量传感器

4.1 压电化学传感器

4.1.1 基础理论

4.1.2 QCM传感器的制作

4.1.3 压电化学传感器的应用

4.2 声表面波传感器

4.2.1 SAW传感器的基本原理

4.2.2 SAW传感器基本组成

4.2.3 声表面波传感器的应用

4.2.4 展望

4.3 悬臂梁化学传感器

4.3.1 基本原理

4.3.2 应用

4.3.3 展望

参考文献

5 热化学传感器

5.1 温度检测元件

5.1.1 热电阻

5.1.2 热敏电阻

5.1.3 热电偶和热电堆

5.2 量热生物传感器

5.2.1 热量测定的原理

5.2.2 量热生物传感器系统结构形式

5.2.3 应用研究现状

5.3 催化燃烧式气体传感器

5.3.1 基本原理

5.3.2 催化燃烧式传感器的操作要素

5.3.3 展望

5.4 热导装置

5.4.1 热导池的结构

5.4.2 热导池检测器的基本原理

5.4.3 影响热导池检测器灵敏度的因素

5.4.4 热导池检测器的应用

参考文献

6 化学传感器新进展

6.1 模式识别技术在化学传感器中的应用

6.1.1 应用范围

6.1.2 数据预处理方法

6.1.3 模式识别方法

6.1.4 模式识别方法的一些应用

6.1.5 展望

6.2 分子印迹聚合物传感器

6.2.1 分子印迹的基本原理

6.2.2 分子印迹聚合物的制备

6.2.3 分子印迹聚合物传感器的应用

6.2.4 展望

参考文献