摘要

为了提高有效模场面积,降低光纤中光功率密度,减小非线性效应,提出了一种杂化石墨烯-金属等离子体传感薄膜双芯光纤,可应用在等离子体波导生物传感器。侧面抛光纤维的横截面包含有两个折射率n1=1.4478的均匀纤芯,抛光面上涂覆30 nm金膜。金膜进一步涂覆有0.34 nm的石墨烯层。通过对双芯光纤的有效模式指数,泄漏损耗和有效模场面积的研究,证实了单层石墨烯对电介质的变化提供了最佳的灵敏度。实验结果表明基本纤芯模LP01模的有效模场面积增长速率比高阶纤芯模式LP11模的增长速率要快,并且当纤芯折射率是1.4460,波长为600 nm时,基模的有效模场面积为275μm2,大于同等条件下其他的纤芯折射率值时的有效模场面积,取得了大模场模式,能减小光纤的非线性效应。在医疗设备、激光武器、遥感测控、光纤通信等重要领域都有着广泛的应用前景。