一种用于低折射率检测的双开环通道D型光子晶体光纤等离子体传感器

TL;DRAbstract

为了研究黏合层对传感器性能的影响，对二氧化钛（TiO2）和金（Au）组成的等效薄膜系统进行了数值分析，并获得了相应的最佳厚度范围。针对传统表面等离子体共振（SPR）传感器存在的灵敏度低的问题，基于光子晶体光纤（PCF）设计了一种具有增敏结构的SPR传感器。通过在上下D型表面引入开环结构并沉积TiO2和Au膜，提高了传感器的稳定性和性能。基于有限元法（FEM）的仿真结果表明，在1.22~1.32的低RI范围内，所提出的PCF-SPR传感器具有26700 nm/RIU的最高波长灵敏度和3.75×10-6 RIU的最佳分辨率。此外，与不同结构的对比结果表明，开环结构的综合增敏效果最佳，能大幅提高D型PCF-SPR传感器的灵敏度，最高增幅可达217%。与最近报道的低RI传感器相比，该传感器在具有黏合层的同时，表现出更高的灵敏度和分辨率。因此，基于该增敏结构的传感器在低RI环境传感领域具有竞争力。

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