侧边抛磨光纤在向列相液晶取向测量中的传感应用

"向列相液晶(NLC)的取向变化对外界环境敏感，已被作为生物传感的敏感中介材料。侧边抛磨光纤(SPF)用于NLC取向变化测量的传感特性进行了研究，探讨了其在该领域的应用可能性和适用范围。通过结合液晶折射率的理论公式与SPF的光功率传输实验数据，建立了经验理论关系。实验采用机械旋转法改变SPF附近NLC的取向，结果显示NLC取向变化会引发SPF传输光功率的变化，具有一定的线性关系。" 光纤光学是本研究的基础，侧边抛磨光纤(SPF)是一种特殊类型的光纤，其特点是侧面经过精密加工，这种特性使得SPF能够用于特殊的应用场景，例如在向列相液晶(NLC)的取向测量中。NLC因其对外界环境变化的高度敏感性，被广泛用于生物传感领域。当NLC的取向发生变化时，其内部的光传播特性也会随之改变，这一特性为光学传感提供了可能。 在实验中，研究者利用机械旋转法来改变SPF抛磨面附近的NLC取向，以此模拟不同环境条件下的NLC状态。随着NLC指向矢方位角从0°增加到90°，SPF的传输光功率显示出显著增大的趋势，达到约28.10 dB的变化。特别地，在0°到30°的范围内，SPF传输光功率与NLC的取向变化呈现线性关系，平均响应率为0.359 dB/(°)，这意味着光纤的光功率传输对于NLC取向的微小变化非常敏感。 这些发现表明SPF不仅可以用于检测NLC的取向变化，而且确定了其在特定角度范围内的适用性。这种特性对于开发基于液晶取向变化的SPF生物传感器具有重要的指导意义。未来的研究可以进一步探索SPF在更多环境或生物传感应用中的潜力，以及优化传感性能和提高灵敏度的方法。 关键词的涵盖范围包括光纤光学、侧边抛磨光纤的传感特性、NLC的取向变化对光传输的影响，这些都反映了研究的核心内容。此外，研究还得到了国家自然科学基金、广东省项目资助以及高校科研项目的支持，显示了该领域研究的重视程度和资金投入。 这项研究为光纤光学传感技术在液晶取向测量中的应用提供了新的视角，为开发新型生物传感器开辟了道路，同时也为相关领域的科研工作提供了有价值的数据和理论基础。