功能/作用介紹：
表面等離子激元共振效應(yīng)是一種新的研究表面現(xiàn)象的技術(shù)，與傳統(tǒng)的光學(xué)方法不同的是，表面等離子激元共振效應(yīng)方法利用了通過光子與金屬表面上的元激發(fā)之間的耦合來獲得表面的信息。因此，表面等離子激元共振效應(yīng)對表面現(xiàn)象有很高的靈敏度。表面等離子激元共振效應(yīng)對界面現(xiàn)象反應(yīng)靈敏而且設(shè)備簡單，可以在各種界面，包括液相、氣相和固相中進行，也可以在超高真空中進行。因此，表面等離子激元共振效應(yīng)很快就受到廣泛的重視，并被應(yīng)用到許多表面和界面現(xiàn)象的研究領(lǐng)域中去。例如，對金屬—電解質(zhì)界面的研究;對金屬表面有機物或者染料單分子層的研究;金屬膜厚度和表面介電常數(shù)的測量以及金屬擴散運動的研究等等。
為了提高各類光波導(dǎo)器件的性能，對波導(dǎo)各種參量的表征是必不可少的，只有在此基礎(chǔ)上才能進一步分析、設(shè)計、優(yōu)化光波導(dǎo)器件。針對此目的開發(fā)的SPR測試實驗儀能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：
(1)實現(xiàn)對m線的檢測;
(2)波導(dǎo)模式的測量;
(3)實現(xiàn)對光波導(dǎo)薄膜有效折射率的測量，測量范圍在1.0-3.5，測量精度達到0.001;
(4)實現(xiàn)對波導(dǎo)薄膜厚度的測量，測量范圍在0.2μm-200μm。
SPR實驗儀是對折射率敏感的儀器，測試系統(tǒng)主要由光路系統(tǒng)，控制與采集系統(tǒng)，和計算機三部分組成。光源為帶準(zhǔn)直器的半導(dǎo)體激光光束通過半反半透鏡，通過小孔濾除邊緣光束，再經(jīng)過起偏器后變成偏振光射向樣品表面，樣品放在轉(zhuǎn)臺上，樣品每轉(zhuǎn)動角，反射光線轉(zhuǎn)動角，探測器放在轉(zhuǎn)盤上，能夠保證探測器時刻跟蹤反射光。計算機控制的步進電機驅(qū)動樣品的掃描，探測器接收的光強信號放大處理后經(jīng)過A/D卡進入計算機，X方向表示角度，Y方向表示反射光強，在屏幕上得到掃描曲線。
半反半透鏡是光路自準(zhǔn)校正使用的，樣品或棱鏡的反射光沿原路返回，經(jīng)過半反半透鏡反射到準(zhǔn)直探測器上，在程序中根據(jù)反射光最強判斷起始點，給出的測量的角度都相對于此自準(zhǔn)點。
目前，該儀器共有2套，主要用于我?！肮獠▽?dǎo)薄膜有效折射率的測量”、“波導(dǎo)薄膜厚度的測量”等光學(xué)類專業(yè)實驗的教學(xué)。該儀器實現(xiàn)了測量過程的全自動測試和數(shù)據(jù)的實時顯示，很好地解決了早期相關(guān)實驗手動調(diào)節(jié)繁瑣、人工讀數(shù)誤差大的問題，使同學(xué)們可以把更多的精力投入到實驗原理分析、數(shù)據(jù)獲取以及誤差分析等方面，能夠幫助同學(xué)們更好地理解相關(guān)知識，因此該儀器有很好的推廣前景。
作品名稱：SPR測試實驗儀
完成單位：哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院大學(xué)物理實驗示范教學(xué)中心
