基于光纤Bragg光栅的微生物生长过程检测研究

摘要

理论分析光纤Bragg光栅(FBG)生物传感器的折射率与温度传感原理。设计并制作一个单端腐蚀的FBG传感器同时测量折射率与温度,利用数值计算消除温度变化对生物传感器的影响。实验结果表明,消除温度影响的传感Bragg波长的变化量随酵母菌培养时间的增大而增大,在0～10h酵母菌处于生长繁殖的缓慢期,其酵母菌数量少,浓度低,传感器Bragg波长的变化量较小;10～25h酵母菌处于生长繁殖的对数期,此期间酵母菌数量多,浓度高,Bragg波长的变化量快速增大。测量过程中,Bragg波长随时间的变化量与酵母菌生长繁殖过程的增长规律基本一致,实验验证了该传感器用于监测酵母菌生长过程的可行性。