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oe1(光电查) - 科学论文

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  • [IEEE 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 中国黄山(2019年8月5日-8月8日)] 2019年第18届国际光通信与网络会议(ICOCN) - 基于游标效应的双微光纤结环谐振器串联结构的灵敏度增强型折射率传感器

    摘要： 本文提出并实验验证了一种基于游标效应的灵敏度增强型折射率（RI）传感器。该游标效应通过串联两个微光纤结谐振器（MKRs）实现。研究从理论上分析了该结构的传感原理与光谱特性，并通过实验进行了验证。结果表明，该折射率传感器具有高达3301.76 nm/RIU的高灵敏度，其检测分辨率为6.057×10?6 RIU。这是因为微光纤具有高比例的倏逝场，而游标效应放大了单个MKR的光谱。这种具有高灵敏度、易于制备且成本低廉的双MKRs串联结构，可广泛应用于物理、化学和生物信号检测领域。

    关键词： 级联结构、微光纤结谐振器、游标效应、灵敏度增强、折射率传感、易于制备

    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) - 基于纤芯偏移结构马赫-曾德尔干涉的超灵敏微光纤折射率传感器

    摘要： 基于纤芯偏移马赫-曾德尔干涉（MZI）光纤结构，提出并验证了一种超高灵敏度微光纤折射率（RI）传感器。该传感器由两根单模光纤（SMF）熔接中间纤芯偏移的单模光纤构成，其中心单模光纤被拉锥至几微米直径。实验结果表明：当纤芯偏移量为7.5微米、光纤直径为9微米（分别拉锥）时，该传感器在1.410至1.413折射率范围内展现出16485 nm/RIU（折射率单位）的超高灵敏度。该光纤传感器在空气污染监测、化学元素检测及医疗诊断等生物传感应用领域具有重要潜力。

    关键词： 核心偏移、折射率传感、微光纤

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019年6月23日至27日）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 利用全内反射相移实现损耗诱导谐振折射率传感

    摘要： 折射率测量技术在化学、生物技术或食品工业中具有多种应用。目前已有多种传感器系统可用于分析液体溶液甚至生物组织的折射率。我们提出了一种记录折射率局部分布的新技术，该方法基于全内反射（TIR）产生的相移，并采用有效长度小于3微米的极短法布里-珀罗微腔作为关键元件，以小于100微米的空间分辨率精确测量折射率。

    关键词： 法布里-珀罗微腔、全内反射、折射率测量、折射率传感

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于新型聚合物波导的表面等离子体共振（SPR）传感器

    摘要： 理论提出并实验验证了一种用于表面等离子体共振（SPR）传感的新型聚合物波导。该波导传感器仅由聚合物、二氧化硅层上的薄金膜构成?；诙嗖愦渚卣罄砺酆投啻畏瓷淅砺?，推导并分析了描述总光功率反射率的公式，该公式与波导和金属的介电常数、金属膜厚度及传感区域长度相关。通过在传感区域添加折射率1.40至1.47的液体，这种基于聚合物波导的SPR传感器实测灵敏度达1489 dB/RIU。其工作折射率范围（1.45-1.47）超出典型SPR光纤传感器的测量范围，展现出极高灵敏度。这种便携、紧凑且简单的聚合物波导SPR传感器，在低成本、芯片级多通道传感的实际应用中具有潜力。

    关键词： 折射率传感、聚合物波导、表面等离子体共振（SPR）、光功率检测

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 紧凑型MIM波导与U型腔侧耦合的类等离子体诱导透明传输特性

    摘要： 表面等离子体激元（SPPs）能够突破衍射极限并实现纳米尺度光操控，因而成为近年研究热点。本文设计了基于金属-绝缘体-金属（MIM）等离子体波导的U型腔与狭缝腔结构，通过数值模拟传输特性并采用耦合模理论（CMT）验证，同时研究了几何参数变化对传输特性的影响。通过传输路径间的耦合与相消干涉，实现了单/双等离子体诱导透明（PIT）效应，并进一步探究了折射率传感特性以及慢光/快光效应。所设计的波导结构及其传输特性在纳米集成光子器件领域（如滤波器、传感器、开关、慢/快光器件及其他光电子电路）具有潜在应用前景。

    关键词： 折射率传感、慢光、U型腔、表面等离极化激元、狭缝腔、等离激元诱导透明、MIM等离激元波导、快光

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 矩形与正弦金光栅作为等离子体传感器的比较研究

    摘要： 表面等离子体共振传感器(SPRS)的灵敏度主要与表面等离子体激元(SPPs)波的有效激发相关。本研究采用COMSOL Multiphysics 5.3a有限元分析法，探究了玻璃基底上50纳米厚金膜设计的矩形与正弦光栅结构的影响。本文展示了矩形与正弦光栅在高效传感方面的对比效果。通过施加远场和近场分析（保持光栅结构周期恒定）优化了光栅器件的狭缝宽度(SW)。通过从基底侧经激发端口照射光栅器件，分析了两种器件的远场透射光谱。在每条透射光谱中，针对不同折射率(RI)值检测了等离子体光栅器件的共振波长(RW)凹陷。通过改变分析物折射率测量共振波长的偏移量，计算出等离子体光栅器件的灵敏度。研究发现支持基模等离子体的正弦光栅（717 nm/RIU）比普通矩形光栅（693 nm/RIU）具有更高灵敏度。这类对微小折射率变化高度敏感的器件可高效应用于实际场景。

    关键词： 等离子体传感器，正弦光栅，有限元分析，折射率传感，灵敏度，矩形光栅

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 用于高折射率分析物检测的准D形光纤等离子体生物传感器

    摘要： 本文提出一种高灵敏度准D形光纤生物传感器，通过表面等离子体共振检测高折射率(RI)液体分析物。其传感机制主要基于光子晶体光纤基模与等离子体模的相互作用，从而根据分析物折射率形成不同共振峰。我们通过数值分析结构对设计参数的敏感性，并采用光谱灵敏度与振幅灵敏度两种方法验证该生物传感器的性能。该传感器折射率检测范围为1.45至1.6（0.15折射率单位RIU），在1.45-1.525 RIU范围内呈现线性传感特性，其光谱灵敏度分别为：1.45-1.525 RIU时9300 nm/RIU，1.525-1.6 RIU时1176 nm/RIU，特别在1.475-1.5 RIU区间达到11800 nm/RIU，整体1.45-1.6 RIU范围平均灵敏度为4800 nm/RIU。振幅灵敏度测试显示：785 nm激发光下最大值为183.6 RIU?1，1050 nm激发光下达820 RIU?1。该传感器具有结构简单、检测范围大、灵敏度高及线性性能优异等特点，有望成为检测各类高折射率化学及生物化学样品的理想选择。

    关键词： 等离子体生物传感器、光子晶体光纤、高折射率分析物检测、光纤传感器、折射率传感

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于表面等离子体共振的高灵敏度U形光子准晶光纤传感器

    摘要： 提出了一种基于表面等离子体共振的U形外光子准晶光纤（PQF）折射率（RI）传感器。总结了金属/液体表面等离子极化激元（SPP）模式传感的优势。该U形外PQF通过激发并利用金/液体SPP模式进行传感，可检测分析物折射率的微小变化。在1.420-1.436的检测折射率范围内，传感器最大灵敏度达33600 nm/RIU，平均灵敏度为21643.75 nm/RIU。该U形PQF传感器将为高灵敏度折射率传感器提供新的设计思路。

    关键词： U形光子准晶光纤、表面等离子体共振、折射率传感、高灵敏度

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 金-氧化锌-金三明治结构全光纤波导耦合表面等离子体共振传感器的理论与实验研究

    摘要： 本文提出了一种全光纤波导耦合表面等离子体共振（SPR）传感器，该传感器采用金-氧化锌-金（Au-ZnO-Au）三明治多层结构设计并制作?；诖渚卣蠓ǎ═MM），我们研究了该传感器结构的理论模型。通过数值模拟分析了各层厚度对传感器透射光谱的影响，从而优化各层厚度以实现红外光谱范围内灵敏度的提升。同时，基于所提出的全光纤波导耦合SPR传感器搭建了折射率测量实验平台。使用该波导耦合SPR传感器进行折射率传感时，与传统SPR传感器相比实现了7%—131%的灵敏度提升。

    关键词： 折射率传感、光纤、表面等离子体共振、波导耦合、灵敏度

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 荧光芯微毛细管中重油的折射率传感

    摘要： 荧光核微毛细管对重油的折射率传感——利用荧光核微毛细管实现了对校准重油（密度>1000 kg/m3）的折射率传感。首先在25微米毛细管通道内涂覆高折射率荧光硅量子点（QD）层，该QD薄膜可在管内形成圆柱形回音壁模式（WGM）共振。将折射率范围广泛的重油注入毛细管通道后，导致荧光WGM共振波长发生显著偏移。对于高折射率重油，其灵敏度达到每折射率单位250纳米（nm/RIU），这是目前荧光模式折射率传感器观测到的最高灵敏度。这表明荧光核微毛细管或可作为油气加工、监测及使用各阶段中折射率/化学传感的可行微流控替代方案。

    关键词： 荧光核微毛细管，重油，量子点，折射率传感，回音壁模式

    更新于2025-09-04 15:30:14