基于表面等离子共振的D型双开环通道PCF的设计,用于温度传感
Shuangyan Gao1, Kaihua Wei2, Hua Yang3
1Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 9, 2023
概括
这项研究引入了一种新的D型双开环通道光纤传感器,用于精确的温度传感. 传感器达到3757 pm/°C的高温灵敏度,为各种监控应用提供了显著的潜力.
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?
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 表面等离子共振 (SPR) 传感器对于高灵敏度检测至关重要.
- 光子晶体纤维 (PCF) 为传感器开发提供独特的光操纵特性.
- 现有的光纤温度传感器在灵敏度和应用范围方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发和描述一种新的D型双开环通道SPR-PCF,用于增强温度传感.
- 为了研究传感器在温度和折射率灵敏度方面的性能.
- 探索开发的传感器在地质,生物和气象领域的潜在应用.
主要方法:
- 制造D型PCF,在抛光表面上有槽,涂有金膜.
- 使用空气孔的泄漏窗口的设计,以有效地将核心模式能量与金膜相合.
- 利用聚甲基 (PDMS) 对温度敏感的特性来进行传感机制.
- 温度和折射率灵敏度的实验测量.
主要成果:
- 在5°C至45°C范围内达到高温灵敏度高达3757 pm/°C.
- 证明了最大的折射率灵敏度 (RIS) 为4847nm/RIU.
- 传感器表现出一种简单的纳米结构,具有强大的传感性能.
结论:
- 开发的SPR-PCF传感器为直径小的光纤温度传感提供了更好的性能.
- 传感器的高RIS和独特的纳米结构提供了广的应用前景.
- 这项技术可以促进环境监测,地质勘探和生物传感.
