研究目的
设计一种基于光子晶体光纤双芯共振的高灵敏度、宽可调谐检测范围的折射率（RI）传感器，用于生化、化学及环境检测领域。
研究成果
基于镀金光子晶体光纤中双芯共振设计的折射率传感器具有高灵敏度和可调检测范围，适用于多种应用场景。通过调整结构参数（如分析物通道直径和金膜厚度）可优化传感器性能，以满足特定测量需求。
研究不足
该研究基于数值模拟，实际实施可能面临与精确结构参数的光子晶体光纤制备及空气孔内壁金膜均匀涂覆相关的挑战。
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基于镀金光子晶体光纤双芯共振效应的高灵敏度可调节检测范围折射率传感器
DOI：10.1088/1361-6463/aaefde
期刊：Journal of Physics D: Applied Physics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
基于光子晶体光纤双芯共振效应的高灵敏度、宽可调谐检测范围折射率（RI）传感器通过有限元法进行了研究与设计。该传感器采用镀金包层气孔作为表面等离子体共振传感的微流控通道，填充液体分析物的通道充当缺陷芯。决定传感性能的光纤芯与缺陷芯之间的定向能量耦合，同时受填充液体折射率与结构参数的显著影响。数值结果表明：传感器灵敏度随分析物通道直径增大而提升，但折射率检测范围随之减小。因此可通过调节分析物通道直径来调控检测范围以满足特定测量需求——当直径从1.5微米增至2.4微米时，检测范围从1.45-1.62缩小至1.45-1.48，对应光谱灵敏度分别保持高达10392 nm/RIU和25040 nm/RIU。这种具有宽幅可调检测范围的传感器在生化、化学及环境检测领域展现出显著优势。
作者：
Yingchao Liu，Shuguang Li，Hailiang Chen，Jianshe Li，Wenxun Zhang
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