研究目的
提出并分析一种基于表面等离子体共振(SPR)的单实芯扁平光纤(SSCFF)折射率传感器,用于检测折射率范围为1.49至1.54的高折射率分析物。
研究成果
所提出的SSCFF传感器在检测高折射率分析物时展现出高灵敏度(4782 nm/RIU)和分辨率(2.09 × 10?5 RIU)。相比传统光子晶体光纤,它具有制备简单、适用于便携式设备及高折射率分析物传感器的优势。
研究不足
该研究仅限于采用有限元法进行数值分析,未包含实验验证。传感器的性能评估针对特定折射率范围(1.49至1.54)展开。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用有限元法(FEM)对SSCFF传感器进行数值分析。传感器设计包含五个圆形孔的单阵列,中央孔由掺锗二氧化硅构成核心,其余孔填充空气。上平面涂覆有薄层等离子体金膜,并由二氧化钛层?;?。
2:样本选择与数据来源:
分析物置于二氧化钛层上方以测量折射率。
3:实验设备与材料清单:
该传感器使用掺锗二氧化硅核心、空气孔、金层和二氧化钛层。
4:实验步骤与操作流程:
采用波长询问技术研究芯导模与表面等离子体模之间的耦合特性。
5:数据分析方法:
研究分析了损耗光谱以及表面等离子体共振波长对分析物折射率的依赖性。
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获取完整内容-
COMSOL Multiphysics
4.4 version, RF module
COMSOL
Used for numerical analysis of the SSCFF sensor.
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GeO2-doped silica
Forms the core of the SSCFF sensor to guide light.
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Gold layer
Acts as the plasmonic metal to generate surface plasmon waves.
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Titanium dioxide layers
Protects the gold layer and aids in coupling the evanescent field from the core to the analyte.
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