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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 一种新型局域表面等离子体高灵敏度折射率传感器的分析与仿真

    摘要： 将金属纳米粒子分割成更小的组件，并在这些组件间隙中产生等离子体现象，可以提高检测器对液体折射系数变化的灵敏度。本文在恒定金属体积条件下，将金圆盘分割为两个环和一个较小圆盘。通过合理配置这些组件，表面等离子体共振现象出现在945.7纳米波长处。该现象的产生增强了被液体包围的纳米粒子间隙间的场强。采用纳米圆盘设计的检测器灵敏度为300纳米/折射率单位，而新结构的灵敏度提升至500纳米/折射率单位。当液体折射系数变化0.01时，局部表面等离子体共振位移从圆盘的3纳米增至新结构的5纳米，证实传感器灵敏度提升了67%。

    关键词： 折射率传感器、纳米盘、等离子体、等离激元效应

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 金属-介质-金属波导中的准Tamm等离子体极化激元及其传感应用

    摘要： 设计了一种新型金属-介质-金属波导结构，在该结构中出现了被称为准塔姆等离子体激元的新型塔姆态，并展现出高效的局域场增强效应。此外，还分析了其传感应用。

    关键词： 折射率传感器，集成光学器件，准塔姆等离子极化激元

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于混合偏振光栅和TFBG的表面等离子体共振折射率传感器

    摘要： 本文报道了一种基于混合光栅结构的表面等离子体共振（SPR）周围折射率（SRI）传感系统，该混合光栅结构由串联刻写在单模光纤中的45°倾斜光纤光栅（TFG）和镀银小角度倾斜光纤布拉格光栅（TFBG）组成。该结构中，45°-TFG用作偏振器（替代偏振控制器）以滤除光的S偏振模式，并使TFBG工作于P偏振模式以实现SRI传感。实验结果表明，该传感器覆盖1.33至1.40折射率单位（RIU）的范围，灵敏度为509.32 nm/RIU。

    关键词： 折射率传感器，表面等离子体共振，混合倾斜光纤光栅

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山 (2019.8.5-2019.8.8)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于暴露芯碲酸盐微结构光纤的宽检测范围折射率传感器的理论分析

    摘要： 本文设计并实现了一种基于暴露芯碲酸盐微结构光纤（TMOF）中多模干涉的新型折射率（RI）传感器。当不同液态分析物覆盖在TMOF纤芯表面时，任意两个特定模式间的干涉会产生条纹位移（或相位变化）。该暴露芯光纤设计可直接接触倏逝场，实现高达2919.4 nm/RIU的折射率测量灵敏度。相比传统石英光纤多模干涉效应的现有方案，本传感器在保持光纤机械强度的同时具有更高灵敏度，且折射率检测范围更宽（可达1.58）。该方案兼具可靠性、低成本优势，并为无标记生物传感提供了可能。

    关键词： 模式干涉、碲酸盐、折射率传感器、微结构光纤

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于多模波导的新型S弯谐振器，具有模式区分功能，用于折射率传感器

    摘要： 本文提出了一种基于多模波导的光学谐振腔，用于集成式光学折射率传感器。传统光学谐振腔研究多聚焦于单模波导谐振器以提升性能，但由于纳米级结构的高制造成本限制了大规模生产。为解决该问题，我们设计了一种基于微米级多模波导的S弯谐振腔。通常多模波导因模间色散导致的性能退化及多峰输出传输特性而无法用作光学谐振器。因此我们利用弯曲损耗实现模式甄别现象，使所得S弯谐振腔产生无多峰的输出传输。该现象通过高阶模与基模有效折射率差异高效滤除高阶模。采用时域有限差分变分法计算表明，该谐振腔实现了2.3×103的品质因数和52 nm/RIU的灵敏度。结果表明这种宽线宽的多模波导S弯谐振腔可作为折射率传感器使用。

    关键词： 多模波导、集成光学传感器、模式鉴别、折射率传感器、S弯谐振器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 封闭与开放金属-介质蝴蝶结纳米结构中的等离激元效应

    摘要： 对由周期性蝴蝶结形金属纳米颗粒（MNPs）构成的封闭与开放型金属-介质纳米结构中的等离激元效应进行了数值研究及对比。由于金属-介质蝴蝶结纳米结构中产生了更多表面等离激元共振（SPR）和中空等离激元共振（HPR）效应，开放体系的共振波长展宽范围大于封闭体系。数值结果表明开放体系的灵敏度可高达1056.60 nm/RIU。当壳层厚度更薄时，该体系能完全支持高能模式，使电场集中区域延伸至介质核芯更深处，从而对局部折射率（RI）变化表现出更高灵敏度。此外，开放中空结构可与周围介质接触，这使其在折射率传感器和滤波应用中颇具优势。这种高灵敏光学性能使我们能定性认知开放型金属-介质蝴蝶结纳米结构体系中SPR与HPR模式的光学特性，该体系有望成为分析真实纳米复合材料及制备新型特性纳米材料的理想候选结构。

    关键词： 空心等离子体共振、表面等离子体共振、金属-电介质纳米结构、折射率传感器、等离子体效应

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于折射率传感的蚀刻多模光纤表面浮雕光栅的设计与表征

    摘要： 我们报道了一种基于常规渐变折射率多模光纤（GIMMF）表面浮雕光栅的简易紧凑型光纤折射率传感器。与单模光纤相比，多模光纤布拉格光栅的研究较少，尽管多模光纤平台具有鲁棒性强、光-物质相互作用增强和易耦合等优势。本工作采用聚焦离子束刻蚀（FIB）技术直接在刻蚀包层侧的多模光纤纤芯表面制备表面浮雕光栅，并对器件结构及传感原理进行详细理论分析。通过将器件浸入不同浓度的NaCl溶液中进行实验研究，结果表明该折射率传感器在1.333至1.345的折射率范围内灵敏度达70 nm/RIU。该器件制备工艺简便、重复性高、成本低廉，设计紧凑且适用于恶劣环境?？淌炊嗄９庀吮砻娴墓庹つ茉銮看星蛴牖肪臣涞南嗷プ饔茫蛊涑晌Ш蜕锎械榷嘀钟τ玫那痹诤蜓∑骷?。

    关键词： 光纤传感器、折射率传感器、多模光纤光栅、光纤微加工

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 基于金属-绝缘体-金属波导的等离子体传感器在折射率传感应用中的研究进展：简要综述

    摘要： 光学传感器因其共振场的特定分布而对环境折射率变化具有高灵敏度，在生物医学、化学和食品加工行业中被广泛用于折射率测量。该传感器的灵敏度很大程度上取决于其材料和结构。本综述重点关注无需荧光标记的表面等离子体共振折射率传感器，介绍了金属-绝缘体-金属波导等特殊类型等离子体结构及其在折射率传感器中的最新应用进展。此外，通过阐述多种等离子体波导类型、几何构型、材料、制备工艺及相关损耗，帮助读者深入理解该领域。本综述的核心在于通过强调灵敏度和品质因数，探讨近期报道的折射率传感器的光谱性能表现。

    关键词： 洛伦兹线型、表面等离极化激元、法诺共振、金属-绝缘体-金属结构、等离子体学、折射率传感器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 含缺陷单支节等离子体金属-绝缘体-金属波导的中红外传感特性

    摘要： 设计了一种结构简单的高灵敏度表面等离子体激元（SPP）传感器，该传感器由带有单个短截线的金属-绝缘体-金属波导构成，短截线中包含若干银纳米棒缺陷，并采用有限元法对其作为折射率传感器和温度传感器的应用进行了数值研究。模拟结果表明，单个短截线中银纳米棒缺陷的存在对灵敏度性能具有显著影响，这为在纳米尺度上操控系统响应提供了额外自由度。折射率灵敏度最高可达5140 nm/RIU（RIU为折射率单位），温度灵敏度约为2.05 nm/℃，通过改变短截线长度（h）、缺陷棒半径（r）及短截线中缺陷数量（N）可进一步提升性能。该简单结构的传感特性为设计集成化纳米级折射率传感器和温度传感器铺平了道路，其核心在于采用含缺陷的单短截线结构实现高度集成化光路。

    关键词： 集成光路、折射率传感器、银纳米棒缺陷、金属-绝缘体-金属波导、温度传感器、表面等离激元、有限元法

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 集成等离激元锗PIN光电探测器

    摘要： 折射率传感器可在小尺寸器件中实现高灵敏度设计。采用互补金属氧化物半导体兼容工艺制造，为低成本集成生物传感器的实现铺平了道路。我们展示了将垂直锗PIN光电探测器与金属纳米结构（如直接置于二极管顶部的铝纳米孔阵列）相结合的研究成果。通过利用等离子体共振与光子模式（如波导模式或纳米结构光电探测器中的光学模式）的相互作用，有望设计出具有极高灵敏度的折射率传感器。我们探讨了如何通过材料特性与器件几何结构的协同作用来适配集成生物传感应用。

    关键词： 互补金属氧化物半导体、等离子体激元学、锗PIN光电探测器、折射率传感器、生物传感器

    更新于2025-09-12 10:27:22