玻璃硅碳棒的折射取决于玻璃硅碳棒单位体积的离子极化率。因此，可以用改变玻璃硅碳棒成分的方法来改变玻璃硅碳棒的折射率。通常玻璃硅碳棒的结构是在SiOz和BzOa等玻璃硅碳棒骨架材料中，夹杂着Naz0,K20以及Ca0等辅助性金属氧化物在高温下，这些辅助性金属氧化物离子化成离子，游荡于玻璃硅碳棒骨架网络结构之中。当玻璃硅碳棒被加热到某一个温度以上时，如其外部环境存在其它+1价离子，则它扩散到玻璃硅碳棒内部，与内部的Na十进行交换因此，将含有+1价金属离子的中性盐KN03加热到其熔点339℃以上，再将一般的显微镜载玻片浸没于其中，就可么得到K+交换玻璃硅碳棒光波导。由于K十的电子极化率远大于玻璃中Na十的电子极化率，经3040 min后，玻璃硅碳棒表面附近的Na十被熔液中的K十取代而形成厚度为1-2m，折射率从玻璃硅碳棒内部向表面逐渐增大(从1.510增加到1.518)的K+交换导波层。这样得到的K交换层的折射率((1.518)高于上层空气(折射率为1.0)和下层基板(折射率为1.510)的折射率。当激光通过玻璃硅碳棒棱镜输人到玻璃硅碳棒光波导层时，在K+交换层与上下界面之间发生全反射而传播。为检测某一被测物(气或液)，就筛选对其有选择性响应(吸光度、折射率或膜厚发生变化)的敏感试剂，将它固定在导波层表面制作薄膜。当薄膜的折射率大于K+交换层的折射率，厚度满足一定的条件，在K交换层全反射传播的主波的一部分进人到薄膜层全反射传播。如果薄膜层的折射率小于K+交换层，光在K+交换层和薄膜层交界面反射时发生Goos-Hanchen位移，指数衰减的光波渗透到薄膜层形成消失波(倏逝波因为在本研究中所选择的PAAS薄膜的折射率(1.43)小于K十交换层的折射率(1.518)，因此只有消失波进人敏感层薄膜。待测物质与敏感层的相互作用(吸附或互相反应等)会引起消失波变化，从而导致玻璃硅碳棒强度(相位或波长)的变化并反映在输出光强度的变化上。检测这些变化可得到被测物及其浓度的有关信息。http://www.zbqunqiang.cn/