一种固态超薄膜吸收光谱测量方法及相应的光谱测量装置

摘要

本发明公开了一种测量固态超薄膜吸收光谱的方法及相应的光谱测量装置。本发明将被测试的固态超薄膜淀积在光波导导波层局部表面上，通过改变固态超薄膜上方介质的折射率而使分布在固态超薄膜内部的波导光能量发生变化，从而改变固态超薄膜对导波光的吸收，由此获得固态超薄膜的吸收光谱。本发明灵敏度高，操作简单，测量时间短，不仅能够用于分析固态超薄膜光谱的偏振依赖性和界面依赖性，还可用于制作化学和生物传感器。

主权项

一种对固态超薄膜的偏振吸收光谱进行测量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将光波导导波层(3)形成于光波导衬底(2)的一表面，之后将被测试的固态超薄膜(4)淀积在光波导导波层(3)的局部表面上；步骤2，将光波导衬底(2)置于光波导承载件(1)的一表面；步骤3，将样品槽(5)紧密覆盖在光波导导波层(3)上方，并使被测试的固态超薄膜(4)完全置于样品槽(5)内，并将样品槽进样口(51)与出样口(52)分别与蠕动泵和废液回收容器相连接；步骤4，将输入耦合元件(6a)和输出耦合元件(6b)分别置于光波导导波层(3)的两端；步骤5，将宽带聚焦光源(7)置于输入耦合元件(6a)的前方，线性起偏器(71)置于宽带线偏振聚焦光源(7)与输入耦合元件(6a)之间，宽带线偏振聚焦光源(7)发出的宽带聚焦光束垂直穿过线性起偏器(71)成为线偏振光，该线偏振光照射在输入耦合元件(6a)上被耦合进入光波导导波层(3)；步骤6，将光谱分析仪(8)置于输出耦合元件(6b)的后方，以接收从输出耦合元件(6b)射出的光；步骤7，记录光谱分析仪(8)的暗电流，作为背景信号I_B；步骤8，利用光谱分析仪(8)记录样品槽(5)内为空气时的光波导导波层输出光强度谱，作为参比信号I_R；步骤9，通过蠕动泵向样品槽(5)内注入液体样品，使液体样品完全覆盖固态超薄膜(4)，再次记录光波导导波层的输出光强度谱，作为样品信号I_S；步骤10，将测得的背景信号I_B、参比信号I_R和样品信号I_S分别带入公式A＝‑lg[(I_S‑I_B)/(I_R‑I_B)]中得到被测试的固态超薄膜(4)在不同波长下的吸光度A，形成被测试的固态超薄膜(4)的吸收光谱；其中，在将固态超薄膜(4)淀积在光波导导波层(3)的局部表面之前，采用化学或生物分子对光波导导波层(3)进行表面修饰，能够测试固态超薄膜(4)与光波导导波层(3)之间的界面特性对固态超薄膜(4)的吸收光谱的影响。