设计和模拟高性能D型双模式PCF-SPR折射率传感器,涂有Au-TiO2层
Xin Ding1,2,3, Qiao Lin1,3, Mengjie Wang4
1Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education/Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|September 28, 2024
概括
一种新的光子晶纤维表面等离子体共振传感器为折射率检测提供了高灵敏度. 这种先进的传感器使用D型双模纤维与微流体通道进行增强的化学和生物医学分析.
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?
- 纳米材料是一种纳米材料.
背景情况:
- 表面等离子共振 (SPR) 传感器对于检测折射率变化至关重要.
- 光子晶体纤维 (PCF) 为增强传感提供独特的限制光特性.
- 将微流体通道与光纤集成,可以改善分析物相互作用.
研究的目的:
- 提出和研究一种基于PCF的新型D型双模式SPR传感器.
- 为了提高折射率 (RI) 检测的灵敏度和分辨率.
- 探索使用近红外波长在化学和生物医学领域的应用.
主要方法:
- 制造具有集成微流体通道的侧抛光双模PCF.
- 用Au-TiO2双层材料涂层微流体通道.
- 使用有限元法 (FEM) 来分析模式合和传感器性能.
主要成果:
- 与HE11_y模式 (16,000 nm/RIU) 相比,LP11b_y模式显示出更高的波长灵敏度 (33,000 nm/RIU).
- 在RI范围1.25-1.36.2的LP11b_y模式下,达到8272.7nm/RIU的高平均灵敏度.
- 传感器设计增强了 evanescent 场的透,并调整了对近红外波段的共振.
结论:
- 拟议的PCF-SPR传感器具有高灵敏度和分辨率,可用于广泛的RI检测.
- 双层Au-TiO2涂层优化了SPR的性能.
- 这种传感器是用于中红外化学和生物医学传感应用的有希望的设备.
