基于双芯光子晶体光纤的椭圆侧芯高灵敏SPR折射率传感特性研究

作者：梁红勤; 刘彬; 陈佳; 刘云凤; 胡金凤

来源：激光与光电子学进展, 2017, (09): 1-13.

• 表面等离子体共振
• 光子晶体光纤
• 传感器
• 有限元法

我们提出了一种基于双芯光子晶体光纤(PCF)高灵敏椭圆侧芯表面等离子体共振(SPR)折射率传感模型。在各向异性的完美匹配层(PML)下利用全矢量有限元法(FEM)对该传感器特性进行了数值研究,研究发现:在椭圆侧芯中涂覆金属银纳米层可以实现SPR,共振峰对检测孔的折射率变化具有很高的传感灵敏度;与圆形结构相比较,我们所设计的椭圆侧芯结构中的纤芯基模和金属表面等离子体(SPP)模式更加容易实现相位匹配;当椭圆率为0.7时,灵敏度在1.45-1.50范围内可达10412nm/RIU,且传感曲线具有高线性;椭圆侧芯结构能够有效抑制SPP高阶模式,避免基模与多个SPP模式耦合形成干扰。

• 单位
  南昌航空大学; 南昌工学院