研究目的
研究金膜厚度对异芯光纤(MMF-NCF-MMF)表面等离子体共振(SPR)传感结构折射率及温度传感性能的影响。
研究成果
MMF-NCF-MMF异芯光纤SPR结构的传感性能取决于金膜厚度,其对折射率的最大灵敏度为2933.25 nm/RIU,对温度的最大灵敏度为?0.91973 nm/?C。该传感器在温度与折射率测量中具有不同的最佳金膜厚度,结构简单、易于实施且鲁棒性良好,适用于广泛的应用场景。
研究不足
该研究受限于薄膜厚度、折射率和温度测量中的误差。最佳金膜厚度因不同应用场景(折射率与温度传感)而异。
1:实验设计与方法选择:
制备了异芯光纤(MMF-NCF-MMF)结构,并通过磁控溅射镀覆金薄膜。定义了SPR光谱灵敏度、半高宽、品质因数和优值来评估传感性能。
2:样品选择与数据来源:
分别采用甘油水溶液和乙醇进行折射率和温度传感实验。
3:实验设备与材料清单:
卤素光源(HL-2000,海洋光学)、光纤光谱仪(USB4000,海洋光学)、磁控溅射装置(ETD-900M,精密技术开发)。
4:实验步骤与操作流程:
使用台阶仪测量金膜厚度,记录不同周围折射率和环境温度下的透射光谱。
5:数据分析方法:
对SPR光谱进行归一化和平滑处理以降低高频噪声,通过分析共振波长偏移确定灵敏度。
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