基于异常核心光子晶体纤维的高度敏感的等离子传感器
Wanlai Zhu1, Feng Xu2, Zao Yi1,3
1Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties, Key Laboratory of Manufacturing Process TestingTechnology of Ministry of Education, State Key Laboratory of Environment-Friendly Energy Materials, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China. yizaomy@swust.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|July 12, 2023
概括
这项研究引入了一种异常核心光子晶纤 (EC-PCF) 传感器,利用表面等离子体共振 (SPR) 提高性能. 新的EC-PCF设计为折射率和温度传感应用提供了改进的制造和高灵敏度.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 光学传感传感器是什么?
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 光纤传感器对于各种传感应用至关重要.
- 制造复杂性和性能限制阻碍了广泛采用.
- 整合表面等离子体共振 (SPR) 为增强传感能力提供了一条途径.
研究的目的:
- 设计和研究一个异常核心光子晶体纤维 (EC-PCF) 传感器,以改进光纤传感.
- 探索将表面等离子体共振 (SPR) 集成到EC-PCF中以提高性能.
- 评估结构参数对传感器特性和传感性能的影响.
主要方法:
- 设计和制造一个EC-PCF的金膜涂层.
- 研究基本模式和表面等离子体极子子 (SPP) 模式.
- 分析结构参数 (金膜,空气孔,离心率) 关于封闭损失的分析.
- 对折射率 (RI),煤油度和温度传感器进行实验验证.
主要成果:
- 实现了高折射率 (RI) 灵敏度为31.25μm/RIU,功率 (FOM) 为521.6/RIU.
- 显示了 3.2 × 10-6 RIU 的折射率分辨率.
- 通过PDMS涂层成功检测了杂汽油中的煤油度,并通过PDMS涂层测量温度.
结论:
- 开发的EC-PCF传感器表现出卓越的传感性能,具有显著的制造优势.
- 这种设计为先进的光纤传感提供了一种新且易于制造的结构概念.
- 该传感器在化学和温度监测方面的实际应用方面表现有前途.
