TiO2纳米粒子增强的光纤损失模式共振折射率传感器

作者：代小爽; 王双^*; 谭珂; 霍彤; 江俊峰; 刘铁根

来源：光学学报, 2023, 43(10): 38-45.

• 光纤光学
• 损失模式共振
• 折射率传感器
• 铟锡氧化物
• 二氧化钛纳米粒子

以多模光纤为基底来实现损失模式共振(LMR)折射率传感的灵敏度较低，在利用铟锡氧化物(ITO;In2O3和SnO2的质量分数分别为90%和10%)激发光纤LMR传感的基础上，在ITO薄膜上静电组装二氧化钛(TiO2)纳米粒子，实现折射率灵敏度的提升。使用Kretschman结构模型对传感器进行理论分析，仿真分析了LMR共振阶数与ITO薄膜厚度的关系，以及ITO作为LMR膜层实现折射率传感的可行性。通过在光纤侧壁磁控溅射ITO薄膜以产生LMR效应，制备ITO-LMR折射率传感器。通过折射率传感实验对ITO-LMR和TiO2-ITO-LMR两种传感器进行性能测试，在1.3333～1.3840的折射率变化范围内，TiO2-ITO-LMR传感器灵敏度可达1651.659 nm/RIU，相较于ITO-LMR折射率传感器，其灵敏度提升了3.058倍。

• 单位
  天津大学; 电子工程学院