基于表面等离子共振的弧形单芯光子晶体光纤传感器的设计与分析
光学
2023-07-18 v1 应用物理
摘要
选择合适的等离子体材料对于实现高性能光子晶体光纤表面等离子共振（PCF-SPR）传感器极为关键。然而，迄今为止大多数数值研究局限于具有常规圆形涂覆等离子体金属的 PCF-SPR 传感器，因其易得且性质刚性。本文设计了一种单芯弧形光子晶体光纤，并将传感材料涂覆于光纤外部进行研究。采用全矢量有限元法（FV-FEM）进行仿真与数值分析，考察以金为活性金属以及在其上沉积 的效果。结果表明，涂金膜的弧形传感器在折射率（RI）范围 1.25 至 1.39 内可获得最大波长 interrogation 灵敏度（WIS）9500 nm/RIU，而最大振幅 interrogation 灵敏度（AIS）在 1.39 处达 579.26 ，分辨率达 1.05 x 。然而，在金上沉积 可将最大 WIS 和 AIS 分别提升至 22000 nm/RIU 和 1209.21 。涂覆 后分辨率提升至 4.55 x ，使得所提传感器设计在检测具有宽 RI 范围的不同生物样品方面无疑十分有效。
引用
@article{arxiv.2307.07896,
title = {Design and Analysis of Arc-Shaped Single Core Photonic Crystal Fiber Sensor Based on Surface Plasmon Resonance},
author = {Tasmiah Tunazzina and Fairuz Areefin Khan and Anuva Chowdhury},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.07896},
year = {2023}
}