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

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。