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基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器的研究的任务书
任务书
一、任务来源
表面等离子体共振传感器是一种新兴的生物传感器，具有灵敏度高、特异性好、响应快等优点，逐渐成为生物分子检测和分析的主要手段之一。其中基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器由于其具有高度一致性、方便的制备工艺和优异的光学性能等特点，成为目前研究的重点之一。本研究的目的是利用SOI平面波导的表面等离子体共振效应，开发出一种高性能、高灵敏度的生物传感器，为生物医学研究提供技术支持。
二、研究任务
1.研究SOI平面波导的加工工艺及波导的光学性能
2.设计基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器的结构，并进行建模和仿真分析
3.制备基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器，并进行测量和测试，分析其性能
4.研究表面等离子体共振传感器的检测原理与机制，优化其性能
5.采用基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器在生物分子检测方面的应用
三、任务计划
研究周期：12个月
1-2个月：研究SOI平面波导的加工工艺及波导的光学性能，建立波导加工工艺和性能测试方法，获取波导的性能数据
3-4个月：在已知的SOI平面波导的基础上，设计表面等离子体共振传感器的结构，并进行建模和仿真分析，获得传感器的设计参数
5-7个月：制备基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器，并进行测量和测试，分析其性能，确定其最佳工作条件
8-9个月：研究表面等离子体共振传感器的检测原理与机制，分析其性能的提高潜力，并通过理论仿真和实验测试进行优化
10-12个月：进行基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器在生物分子检测方面的应用研究，开展典型生物分子检测实验，评估传感器的应用性能
四、研究内容
1.SOI平面波导的加工工艺及波导的光学性能研究
（1）采用深紫外光刻技术，研究SOI平面波导的加工工艺，并确定最优工艺参数；
（2）利用激光器和自制光学测试装置，对SOI平面波导的光学性能进行测试，包括传输损耗、模场分布和波导尺寸对传输性能的影响等；
（3）研究SOI平面波导在可见光和红外光范围内的光学性能，为传感器设计提供参考数据。
2.基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器的设计、制备及性能研究
（1）基于SOI平面波导的特点和传感器的需求，设计出最优的传感器结构，进行理论分析和仿真模拟；
（2）制备基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器，并进行性能测试，评估其性能指标，如检测灵敏度和检测限等；
（3）对制备的传感器进行稳定性测试，并分析其环境温度、湿度和光照等因素对传感器性能的影响。
3.表面等离子体共振传感器的检测机理、优化研究
（1）采用数值分析和理论计算，研究表面等离子体共振传感器的检测原理和机制；
（2）基于表面等离子体共振传感器的检测机理和优化研究，对传感器的性能进行优化和提升；
（3）采用模拟和实验测试，验证表面等离子体共振传感器的优化效果。
4.基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器在生物分子检测中的应用
（1）选取典型生物分子，包括蛋白质、核酸和病毒等，采用基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器进行生物分子检测；
（2）对生物分子的检测结果进行分析和评价，比较不同传感器的检测性能和应用效果；
（3）基于生物分子检测结果，对基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器在生物医学研究上的应用前景进行探讨。
五、预期成果
（1）建立SOI平面波导的加工工艺，分析波导的光学性能；
（2）成功设计并制备基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器；
（3）研究SOI平面波导的表面等离子体共振传感器的检测原理与机制，优化其性能；
（4）验证基于SOI平面波导的表面等离子体共振传感器在生物分子检测方面的应用性能；
（5）发表相关技术论文2篇以上，申请相关专利1项以上。